時(shí)間:2023-08-28 16:27:41
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇化學(xué)工程和化學(xué)的區(qū)別,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言:進(jìn)入21世紀(jì)以來,環(huán)境問題越來越嚴(yán)重,而且,隨著人口的繼續(xù)增加,能源的持續(xù)減少,不可再生資源已經(jīng)臨近枯竭,生活垃圾核工業(yè)污染物也在無情的破壞著生態(tài)環(huán)境,人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學(xué)生產(chǎn)過程中,通過不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生以及處理廢物,生產(chǎn)無污染無傷害的目的正是綠色化學(xué)的設(shè)想。這雖然只是設(shè)想,但通過改進(jìn)化學(xué)技術(shù)和方法,是可以達(dá)到減少有危害的化學(xué)產(chǎn)物的,綠色化學(xué)工程與工藝正是為了保證人類健康、生態(tài)環(huán)境,為促進(jìn)化學(xué)工業(yè)節(jié)能目標(biāo)而實(shí)施的。
一、綠色化學(xué)工業(yè)的概念
總結(jié)我們前面所闡述的,我們可以把其定義為無污染化學(xué),所以在進(jìn)行綠色化學(xué)工藝的過程中所產(chǎn)生的某種手段就是綠色化學(xué)工業(yè)技術(shù),利用其原理從根源對(duì)普通化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的破壞進(jìn)行整治。就綠色化學(xué)的特點(diǎn)來說,有以下兩點(diǎn),第一,綠色化學(xué)的本質(zhì)就在于適中保持人與自然的和諧相處,近幾年的快速發(fā)展而導(dǎo)致的環(huán)境破壞也就加速了綠色化學(xué)的快速發(fā)展;第二呢,綠色化學(xué)形成的結(jié)果是對(duì)環(huán)境友好的,綠色化學(xué)可以漸漸對(duì)付各種環(huán)境中產(chǎn)生的不利人類和自然發(fā)展
的因素。
但是究其根基,綠色化學(xué)是對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及防范;而我們所說的環(huán)境化學(xué)就是對(duì)預(yù)防之后而無法達(dá)到效果的環(huán)境進(jìn)行進(jìn)一步的革新和處理,所以綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)在起點(diǎn)和終點(diǎn)都是不一樣的。那么在其反應(yīng)過程中,對(duì)于有害物質(zhì)進(jìn)行擯棄,就可以制止不利產(chǎn)物的生成,但是在當(dāng)前發(fā)展來看,這種想法只停留在表層,但是我們相信,通過科學(xué)家們的不斷努力,這種想法終究會(huì)實(shí)現(xiàn)的。
二、傳統(tǒng)化學(xué)與綠色化學(xué)的根本區(qū)別
化學(xué)可以理解為是研究從反應(yīng)物向其生成物轉(zhuǎn)化的的科學(xué)。傳統(tǒng)化學(xué)在一定程度上是以資源過渡消耗和環(huán)境嚴(yán)重污染為代價(jià)的先污染后治理的化學(xué)工藝,其導(dǎo)致的危害是資源不可再生和環(huán)境污染,嚴(yán)重地威脅著人類生存和可持續(xù)發(fā)展,如目前全世界每年產(chǎn)生的廢物達(dá)3-4 億噸;而綠色化學(xué)(也稱為環(huán)境友好化學(xué))是從源頭上防止環(huán)境污染的新興科學(xué)。雖然傳統(tǒng)的化學(xué)與綠色化學(xué)都為人類生活做出了巨大貢獻(xiàn),但綠色化學(xué)的根本思想是運(yùn)用高選擇性和原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng),使用無毒無害的助劑、原料,生成環(huán)境友好的產(chǎn)品,而且經(jīng)濟(jì)合理,從而在節(jié)約資源的同時(shí)變廢為寶。
綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維模式的革新和發(fā)展,也就是說,綠色化學(xué)可簡單地描述為在化工生產(chǎn)反應(yīng)過程中,改變了傳統(tǒng)化學(xué)的“先污染后治理”,是“從源頭上消除污染”,盡量不使用有毒有害物質(zhì),并減少或不生產(chǎn)廢棄物和有毒有害物質(zhì)。近年來的綠色化學(xué)發(fā)展,充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展之間的密切關(guān)系,
因此,綠色化學(xué)也被稱為“綠色與可持續(xù)化學(xué)”。
三、綠色化學(xué)應(yīng)遵循的基本原則
1、污染預(yù)防優(yōu)于末端治理污染;
2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質(zhì),若是不得已使用時(shí),也應(yīng)該是無毒、無害的;
3、在采用生產(chǎn)方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對(duì)人類健康和對(duì)環(huán)境有毒有害的物質(zhì);
4、合成方法應(yīng)具原子經(jīng)濟(jì)性(atom economy),原料分子中的原子更多或全部地進(jìn)入最終的產(chǎn)品是原子經(jīng)濟(jì)性的核心目標(biāo)。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性有兩個(gè)顯著有點(diǎn):一是最大程度地利用了原材料,二是最大程度地減少排放廢棄物;
5、使用高選擇性的催化劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑;
6、生產(chǎn)過程能耗應(yīng)最低且在溫和的壓力和溫度下進(jìn)行;
7、設(shè)計(jì)具有高使用效益、低環(huán)境毒性的化學(xué)品;
8、在技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理的前提下,盡可能地使用可再生原料;
9、盡量減少或避免非必要的衍生反應(yīng)步驟(如使用物理化學(xué)過程、屏蔽基團(tuán)、保護(hù)復(fù)原的臨時(shí)性變更等);
10、選擇參與化學(xué)過程的物質(zhì),盡量避免發(fā)生意外事故的風(fēng)險(xiǎn);
11、化學(xué)產(chǎn)品在使用完后應(yīng)能降解成可以進(jìn)入自然生態(tài)循環(huán)無害的物質(zhì);
12、發(fā)展適時(shí)分析技術(shù)以監(jiān)控有害物質(zhì)的形成。
四、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)
傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝對(duì)有害污染物的處理很被動(dòng),有滯后性,并且達(dá)不到根除污染物的效果,不但治理成本高,而且治標(biāo)不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫,雖然凈化了氣體,卻把污染物轉(zhuǎn)化成了廢渣廢水,不但沒有解決問題,反應(yīng)復(fù)雜了處理方式。綠色化學(xué)工程與工藝,以零排放、清潔生產(chǎn)為原則,從化學(xué)反應(yīng)著手,對(duì)污染進(jìn)行有效的防止和控制。
1、采用綠色化學(xué)原料
化學(xué)生產(chǎn)原料是決定化學(xué)生產(chǎn)流程和工藝的主要因素,傳統(tǒng)化學(xué)工程采用的綠色原料大多為不可再生能源,選取這種化學(xué)材料,不僅增大了我國不可再生能源的消耗量,同時(shí)也增加了化學(xué)生產(chǎn)污染物質(zhì)的排放量,所以采用綠色化學(xué)原料是綠色化學(xué)工程重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目,選用可再生、無污染的化學(xué)原料,如自然物質(zhì)、綠色化學(xué)物質(zhì)等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物,這些物質(zhì)是典型的綠色化學(xué)原料,將其投入到化工生產(chǎn)中,可以轉(zhuǎn)化成醇、酮、酸類的化學(xué)品,在轉(zhuǎn)化過程中,這些化學(xué)原料只會(huì)產(chǎn)生氫氣,不會(huì)產(chǎn)生任何有毒、有害物質(zhì)。
2、采用高效高選擇性的反應(yīng)原料
對(duì)于化學(xué)工業(yè)來說,化學(xué)反應(yīng)是決定化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度、充分利用化學(xué)資源等各方面的重要性因素??梢越档凸I(yè)生產(chǎn)的成本,而且能夠提高產(chǎn)物純度,減少無效反應(yīng)產(chǎn)物的排放,節(jié)約化學(xué)資源,在化學(xué)工業(yè)中,有機(jī)物的反應(yīng)復(fù)雜,研究機(jī)制不確定,所以選擇合適的反應(yīng)原料,不斷提高工業(yè)技術(shù)是對(duì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
3、提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強(qiáng)放熱性的反應(yīng),石油化工工業(yè)中時(shí)常發(fā)生這種反應(yīng),但是,它的生成物不穩(wěn)定,很容易被進(jìn)一步氧化,生成H2O和CO2。在各類的催化反應(yīng)中,此反應(yīng)一般不會(huì)被選擇,因?yàn)橛袝r(shí)生成物中還會(huì)存在同分異構(gòu)提,不利于得到最終產(chǎn)物,所以,為了簡化生產(chǎn),一般都會(huì)使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,還提高了反應(yīng)的選擇性,還能夠起到降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染的作用。所以加強(qiáng)這一方面的研究會(huì)有很強(qiáng)的實(shí)用性,比如開發(fā)載氧能力強(qiáng)、選擇性好的新型催化劑,就可以應(yīng)對(duì)不同的烴類氧化反應(yīng)。
4、采用無毒無害的化學(xué)催化劑
近年來,化學(xué)反應(yīng)越來越多的應(yīng)用到了工業(yè)化的生產(chǎn)中,而催化劑對(duì)提高反應(yīng)速率有著明顯的效果,所以開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學(xué)工藝的發(fā)展方向之一。如今,相關(guān)部門都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑,此外,分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應(yīng)用。
五、尋找高效綠色的化學(xué)催化劑對(duì)提升工業(yè)生產(chǎn)水平的作用
1、 污染治理
目前,化學(xué)工業(yè)有其是石油、化工、煤炭等重工業(yè)對(duì)環(huán)境造成重大污染,危害生存環(huán)境,破壞原有生態(tài)平衡,威脅人類生存。引起國際上廣泛關(guān)注,美國
1996年設(shè)立“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”表彰在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出貢獻(xiàn)的人。綠色化學(xué)的目標(biāo)就是從化學(xué)生產(chǎn)的源頭上實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理,消除環(huán)境污染,綠色化學(xué)改變了傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)先污染后治理的模式,實(shí)現(xiàn)預(yù)防、監(jiān)測、零污染,預(yù)先環(huán)境治理,保護(hù)環(huán)境,資源可持續(xù)發(fā)展。
2、優(yōu)化資源
化學(xué)工業(yè)絕大多數(shù)工藝都是上個(gè)世紀(jì)開發(fā)的,受技術(shù)發(fā)展的限制,化工領(lǐng)域是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),高耗能、重污染、浪費(fèi)原料、勞動(dòng)力成本高,對(duì)大氣、水和土壤等環(huán)境排放高。使產(chǎn)品成本中附帶原料浪費(fèi)、能源消耗、污染治理等成本。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國化工業(yè)1992年用于環(huán)保經(jīng)費(fèi)達(dá)1150億美元,治理污染經(jīng)費(fèi)達(dá)7000億美元,化學(xué)品銷售中資源節(jié)約和環(huán)境治理成本提升。綠色化學(xué)從約資源方面,提高使用效率,減少環(huán)境破壞,降低新產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)成本,有利于倡導(dǎo)節(jié)約型社會(huì)。
3、節(jié)能減排
節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國都制定了相關(guān)計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),美國綠色化學(xué)目標(biāo):2020年將廢棄物減少40-50%,化學(xué)生產(chǎn)行業(yè)消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽光計(jì)劃,在環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域倡導(dǎo)綠色技術(shù),減少環(huán)境污染,發(fā)展減排新技術(shù)應(yīng)用。中國2006年提出降低能源消耗和對(duì)外石油依賴,希望2010年,單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國家發(fā)改委表示,為確保今后節(jié)能減排目標(biāo)、推進(jìn)綠色低碳發(fā)展,深入推進(jìn)節(jié)能減排各項(xiàng)工作。綠色化學(xué)正是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)重要工具。國家倡導(dǎo)在重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能減排,推進(jìn)企業(yè)節(jié)能低碳行動(dòng),開展綠色化工行動(dòng),加強(qiáng)環(huán)境治理,加大治理力度,引導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì),著力增強(qiáng)全民節(jié)能減排意識(shí),實(shí)現(xiàn)共創(chuàng)和諧社會(huì),建設(shè)美好家園。
4、化學(xué)工業(yè)中綠色化學(xué)的應(yīng)用
綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染,做到完全無公害無污染,因此它又被稱為清潔化學(xué),應(yīng)用范圍廣泛,它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科。工業(yè)中化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件一般都是高溫高壓,在反應(yīng)過程中,只有適宜的溫度和壓力才能使用現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的技術(shù),另外加上綠色化學(xué)的高效催化劑,這項(xiàng)工程才得以不斷發(fā)展。例如上文提到的低維材料碳納米管,催化裂解反應(yīng)中有很大的化學(xué)功效。
5、化學(xué)工業(yè)中綠色化學(xué)和現(xiàn)代生物結(jié)合的應(yīng)用。
講到了催化劑,這就涉及到另外的技術(shù)性學(xué)科生物技術(shù)。生物技術(shù)的就是高科技與高端專業(yè)知識(shí)結(jié)合的產(chǎn)物,學(xué)科內(nèi)又分為細(xì)胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學(xué)產(chǎn)業(yè)中主要應(yīng)用于生物化學(xué)。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中,選取有機(jī)的生物材料,主要是動(dòng)植物的原料,另外也會(huì)采用他們經(jīng)過上千年演變的產(chǎn)物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑,分別由人工合成以及采用天然動(dòng)植物的生物酶。這樣能夠滿足現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要,同時(shí)也能切合可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)思想,節(jié)約能源,維持現(xiàn)在生態(tài)平衡的狀態(tài),推動(dòng)化學(xué)工業(yè)發(fā)展。
六、結(jié)束語
綜上所述,可持續(xù)發(fā)展在當(dāng)今社會(huì)顯得越來越重要,因此化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中也要遵循這個(gè)指導(dǎo)性思想,采用選擇性高的原材料,節(jié)能減排,利用高新化學(xué)催化劑,最大程度的減少污染物排放,不斷增高有效產(chǎn)物純度,在資源有限的前提下,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,維護(hù)現(xiàn)有的生態(tài)平衡。綠色化學(xué)在整個(gè)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展中,有著實(shí)質(zhì)性的意義,高新技術(shù)性產(chǎn)物催化劑的使用能改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程,加速化學(xué)工業(yè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]于賀. 論綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用[J]. 科技與企業(yè),2013,05.
有機(jī)化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,其涉及范圍很廣,存在內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)類型多樣、理論知識(shí)抽象等特點(diǎn),這就使學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒,學(xué)習(xí)效率下降,從而影響教學(xué)效果。特別是對(duì)理工科專業(yè)學(xué)生而言,有相當(dāng)多的學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)課程重視不夠,學(xué)習(xí)興趣不高,加上學(xué)生入校時(shí)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)差異大,學(xué)習(xí)起來較困難,也影響到課堂教學(xué)效果。此外,隨著高校教學(xué)改革的逐步推進(jìn),有機(jī)化學(xué)理論課程學(xué)時(shí)有所壓縮,導(dǎo)致理論課程課堂教學(xué)中每節(jié)課程教學(xué)信息量日益增加,但又不能增加學(xué)生的課外負(fù)擔(dān),教師的教學(xué)難度也在不斷加大。因此,對(duì)理工科專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程的課堂教學(xué),應(yīng)摒棄“填鴨式”教學(xué)講授方法,要因材施教,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在整個(gè)教學(xué)過程中,應(yīng)精心安排各個(gè)環(huán)節(jié),精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和過程,靈活運(yùn)用各種教學(xué)手段,以提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合能力。
2理工科專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)方法探討
課程教學(xué)有法而無定法。在有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中,教師應(yīng)在立足“學(xué)生主體,教師主導(dǎo)”的教學(xué)指導(dǎo)思想的基礎(chǔ)上,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活選擇和變換各種教學(xué)方法。
2.1知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)法
各類有機(jī)化合物、基本概念、基本原理之間,既有共性又有個(gè)性,要通過課程教學(xué)設(shè)計(jì)提高教學(xué)效率,就必須對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行巧妙設(shè)計(jì),這樣才能達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、讓學(xué)生主動(dòng)探究的目的。例如,在進(jìn)行單烯烴、炔烴和二烯烴的教學(xué)中,正常情況下護(hù)理學(xué)、生物科學(xué)、生物教育和環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生這部分內(nèi)容授課為4學(xué)時(shí),化學(xué)教育、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)的學(xué)生授課為6學(xué)時(shí)。對(duì)于前者學(xué)生會(huì)感覺到教學(xué)內(nèi)容過多,時(shí)間緊張。為了避免這種情況,就可以通過對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)的巧妙設(shè)計(jì)來達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、發(fā)揮學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在講烯烴、炔烴的命名這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),可以先讓學(xué)生回顧烷烴命名的規(guī)則,之后簡要說明烯烴、烷烴在命名規(guī)則上的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),然后通過練習(xí)題幫助學(xué)生學(xué)會(huì)利用系統(tǒng)命名法進(jìn)行命名。做了這些知識(shí)鋪墊之后,再設(shè)計(jì)提問:有順反異構(gòu)的不飽和烴如何命名?當(dāng)雙鍵兩碳原子所連接的四個(gè)原子或基團(tuán)不相同時(shí)又怎樣命名?以此引出順反命名法與Z/E命名法。這樣,通過巧妙設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn),就會(huì)極大地調(diào)動(dòng)起學(xué)生主動(dòng)思維和學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生會(huì)很輕松地用較少的時(shí)間掌握較多的知識(shí)。
2.2歸納總結(jié)法
在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程中,由于化合物種類繁多,化學(xué)性質(zhì)豐富,有機(jī)反應(yīng)形式各異,變化萬千,且與反應(yīng)條件密切相關(guān),所以很多學(xué)生耗費(fèi)了大量的時(shí)間記憶,卻事倍功半。這時(shí),教師要隨時(shí)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用歸納法,從個(gè)別反應(yīng)中找它們的共同規(guī)律。例如貫穿有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)始終的有機(jī)反應(yīng)歷程問題,是學(xué)生較難以理解和記憶的重點(diǎn)內(nèi)容。在講授過程中,我們可以將有機(jī)反應(yīng)比喻為有機(jī)化學(xué)的“詞匯”,而反應(yīng)機(jī)理則類似于有機(jī)化學(xué)的“語法”。反應(yīng)歷程根據(jù)共價(jià)鍵的斷裂方式可歸納為兩大類:即自由基反應(yīng)一由共價(jià)鍵均裂成帶單電子基團(tuán)引起;離子型反應(yīng)一由共價(jià)鍵異裂成帶正負(fù)電荷的基團(tuán)引起。在此基礎(chǔ)上再經(jīng)過系統(tǒng)的歸納,又可細(xì)分為以下幾類:自由基反應(yīng):(1)自由基取代反應(yīng),如烷烴的鹵代反應(yīng);(2)自由基加成反應(yīng),如烯烴在有過氧化物存在下與溴化氫的自由基加成反應(yīng);離子型反應(yīng)又分兩類:一類是被親電試劑進(jìn)攻的親電取代反應(yīng)(如芳環(huán)上的硝化、鹵代、磺化反應(yīng)等)和親電加成反應(yīng)(如烯烴的親電加成反應(yīng));另一類是被親核試劑進(jìn)攻的親核取代反應(yīng)(如鹵代烴的親核取代SN1、SN2)和親核加成反應(yīng)(如醛、酮的親核加成反應(yīng)),以及β-消除反應(yīng)E1和E2(如鹵代烴脫鹵化氫反應(yīng)和醇的分子內(nèi)脫水)和α-消除反應(yīng)(如卡賓的反應(yīng))等。這樣,借助反應(yīng)歷程作為貫穿有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的主線索使知識(shí)系統(tǒng)化,避免死記硬背繁多的有機(jī)化學(xué)反應(yīng),幫助學(xué)生把許多表面上看來完全不同的反應(yīng)通過反應(yīng)歷程相應(yīng)地聯(lián)系起來,進(jìn)一步加深對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的理解。
2.3多重導(dǎo)入法
課堂教學(xué)的導(dǎo)入是指課堂教學(xué)的開頭,它起著醞釀情緒、提示內(nèi)容、帶入環(huán)境的作用。一個(gè)好的導(dǎo)入可以抓住學(xué)生的心弦,引起學(xué)生的求知欲望,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性,加強(qiáng)師生間的雙邊活動(dòng),從而為課堂教學(xué)的效果提供一個(gè)好的前提保證。有機(jī)化學(xué)是一門以描述性知識(shí)為主的學(xué)科,大量的基本資料可由結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和合成三部分內(nèi)容來概括。它們之間的關(guān)系是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu),性質(zhì)和合成則是一個(gè)問題的兩個(gè)方面。課堂導(dǎo)入方式很多,如有通過演示實(shí)驗(yàn)、分子模型等直觀導(dǎo)入;有通過化學(xué)史來導(dǎo)入,例如脂環(huán)烴環(huán)的張力學(xué)說、苯環(huán)的結(jié)構(gòu)等。而提問式導(dǎo)入經(jīng)常出現(xiàn)在章與章、節(jié)與節(jié)之間關(guān)系緊密、前后連貫處,歸納式導(dǎo)入則在總結(jié)前一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容或習(xí)題、實(shí)驗(yàn)后,針對(duì)學(xué)生存在的問題分析原因,從而導(dǎo)入新課。更能激起學(xué)生興趣的是事例式導(dǎo)入。有機(jī)化學(xué)與日常生活密切相關(guān),因此可運(yùn)用日常生活中學(xué)生所熟悉的例子來引入。例如學(xué)習(xí)酯類化合物時(shí),可以從水果蔬菜的風(fēng)味品質(zhì)來導(dǎo)入,如乙酸異戊酯是香蕉的香味,正戊酸異戊酯是蘋果的味道,乙酸乙酯和乙酸異戊酯是梨子的香味,丁酸乙酯和丁酸異戊酯是草莓的味道等。類比導(dǎo)入法是充分發(fā)揮學(xué)生形象思維的好方法,分子是看不見、摸不著的,但對(duì)宏觀物體學(xué)生比較熟悉,所以,可從宏觀物體作類比引入微觀世界。例如在講授有機(jī)化合物分子具有對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象時(shí),可以從鏡前的物與像,山水畫中的倒影以及人體的左、右手等非常相似但不能重合來說明分子也有鏡像關(guān)系的存在。在講到外消旋體與內(nèi)消旋體的區(qū)別時(shí),展示一張非洲羚羊的照片,羚羊的兩只角呈現(xiàn)出完美的內(nèi)消旋體形狀,一個(gè)物體,不可拆分。幫助同學(xué)們記住內(nèi)消旋體純物質(zhì)不能拆分,外消旋體是混合物,可以拆分等知識(shí)點(diǎn)。
2.4問題探究法
問題探究教學(xué)法,就是通過創(chuàng)設(shè)活動(dòng)情景,引導(dǎo)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題,最終獲取知識(shí)。學(xué)生探究活動(dòng)是以思維的激發(fā)、深化作為手段進(jìn)行的。在有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中可以問題意識(shí)驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維,而問題是學(xué)生探究活動(dòng)的誘因,人一旦對(duì)某些難以解決或疑惑的實(shí)際問題產(chǎn)生困惑、懷疑、焦慮的心理狀態(tài),問題意識(shí)就形成了。為了培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí),教師在教學(xué)時(shí)要營造民主、和諧的教學(xué)氛圍,巧妙營造問題情境積極鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提問,敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)。例如在講授鹵代烴消除反應(yīng)機(jī)理時(shí),由于鹵素原子的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)造成β-H變得活躍,在這種情況下鹵代烴易于脫去β-H而發(fā)生消除反應(yīng)。如果有思維敏捷的學(xué)生就可能提出這樣的問題:如果鹵素原子的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使得α-H要比β-H更為活躍,那么為什么不脫去α-H呢?聽到這樣的問題,教師首先應(yīng)該對(duì)學(xué)生提問給予肯定與鼓勵(lì),然后再引導(dǎo)學(xué)生共同進(jìn)行深入討論,進(jìn)一步了解α-消除反應(yīng)與β-消除反應(yīng)的區(qū)別,從而達(dá)到教師引導(dǎo)學(xué)生思考的目的。又如當(dāng)講到鹵代烴消除反應(yīng)的主要產(chǎn)物取向遵循扎依采夫(Saytzeff)規(guī)則,即主要產(chǎn)物是雙鍵碳原子上連接烴基較多的烯烴,也有學(xué)生可能會(huì)提問,在什么情況下主要產(chǎn)物可以是雙鍵碳原子上連接烴基較少的烯烴呢?這就可以進(jìn)一步引入對(duì)“扎依采夫烯烴”和“霍夫曼烯烴”的討論。
化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化和應(yīng)用的科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的,化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,它的發(fā)展是人類社會(huì)文明的重要標(biāo)志。人類生活水平的不斷提高,化學(xué)所起的作用功不可沒。
一、化學(xué)的萌芽
原始人類從用火之時(shí)便開始了用化學(xué)方法認(rèn)識(shí)和改造天然物質(zhì)。燃燒就是一種化學(xué)現(xiàn)象。人類開始吃熟食;并逐步學(xué)會(huì)了制陶、冶煉、釀造、染色等工藝。這些由天然物質(zhì)加工改造而成的制品,成為古文明的標(biāo)志。并因此萌發(fā)了古代實(shí)用化學(xué)。
古人曾據(jù)物質(zhì)的某些性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類,并提出了陰陽五行學(xué)說,認(rèn)為萬物是由金、木、水、火、土五種基本物質(zhì)組合而成的,而五行則是由陰陽二氣相互作用而成的。用“陰陽”這個(gè)概念來解釋自然界兩種對(duì)立和相互消長的物質(zhì)勢力,認(rèn)為二者的相互作用是一切自然現(xiàn)象變化的根源。此說法是樸素的唯物主義自然觀。希臘也提出了火、風(fēng)、土、水四元素說和古代原子論。后來在中國出現(xiàn)了煉丹術(shù),也因此創(chuàng)造了各種實(shí)驗(yàn)方法,如研磨、混合、溶解、結(jié)晶、灼燒、熔融、升華、萃取、密封等,并逐步演化為近代化學(xué)。
二、化學(xué)的中興
16世紀(jì)開始,歐洲工業(yè)生產(chǎn)蓬勃興起,推動(dòng)了醫(yī)藥化學(xué)和冶金化學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展,繼而更加注重了物質(zhì)化學(xué)變化本身的研究,進(jìn)而建立了科學(xué)的氧化理論和質(zhì)量守恒定律,為化學(xué)進(jìn)一步科學(xué)化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
19世紀(jì)初,近代原子理論突出強(qiáng)調(diào)了各種元素的原子的質(zhì)量為其最基本的特征,其中量的概念的引入,是與古代原子論的一個(gè)主要區(qū)別。近代原子論使當(dāng)時(shí)的化學(xué)知識(shí)和理論得到了合理的解釋。分子假說的提出,原子分子學(xué)說的建立,為物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究奠定了基礎(chǔ)。門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律后,不僅初步形成了無機(jī)化學(xué)的體系,并且與原子分子學(xué)說一起形成了化學(xué)理論體系。
草酸和尿素的合成、苯的六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)和碳原子四價(jià)學(xué)說的創(chuàng)立、酒石酸拆分成旋光異構(gòu)體,以及分子的不對(duì)稱性等的發(fā)現(xiàn),使得有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論得以建立19世紀(jì)下半葉,熱力學(xué)等物理學(xué)理論介入化學(xué)之后,不僅澄清了化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的概念,還定量的判斷了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向和程度。相繼建立了溶液理論、電離理論、電化學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論。物理化學(xué)的誕生,把化學(xué)從理論上提高到一個(gè)新的水平。
三、化學(xué)的升華
由于受自然科學(xué)和其他學(xué)科發(fā)展的影響,在無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)四大分支學(xué)科的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了新的化學(xué)分支學(xué)科。在結(jié)構(gòu)化學(xué)方面,由于電子的發(fā)現(xiàn)確立了現(xiàn)代的有核原子模型,不僅豐富和深化了對(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí),而且還發(fā)展了分子理論。應(yīng)用量子力學(xué)研究分子結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生了量子化學(xué)。從氫分子結(jié)構(gòu)的研究開始,逐步揭示了化學(xué)鍵的本質(zhì),先后創(chuàng)立了價(jià)鍵理論、分子軌道理論和配位場理論。研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的譜學(xué)方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴(kuò)展到核磁共振譜、電子自選共振譜、光電子能譜、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等。
在化學(xué)反應(yīng)理論方面,由于對(duì)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵認(rèn)識(shí)的提高,經(jīng)典的、統(tǒng)計(jì)的反應(yīng)理論進(jìn)一步深化,在過渡態(tài)理論建立后,逐漸向微觀的反應(yīng)理論發(fā)展,用分子軌道理論研究微觀的反應(yīng)機(jī)理,并逐漸建立了分子軌道對(duì)稱守恒定律和前線軌道理論。分子束、激光和等離子技術(shù)的應(yīng)用,使得對(duì)不穩(wěn)定化學(xué)物種的檢測和研究成為現(xiàn)實(shí),從而實(shí)現(xiàn)了化學(xué)動(dòng)力學(xué)從經(jīng)典的、統(tǒng)計(jì)的宏觀動(dòng)力學(xué)到單個(gè)分子或原子水平的微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的升華。
分析方法和手段是化學(xué)研究中經(jīng)常使用的。一方面,分析方法的靈敏度不斷提高,從常量組分分析發(fā)展到微量、痕量組分分析;另一方面,許多新的分析方法,可深入到結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)象測定、同位素測定、各種活潑中間體(如自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等)的直接測定,甚至到對(duì)短壽命亞穩(wěn)態(tài)分子的檢測。分離技術(shù)也在不斷革新,如離子交換、膜技術(shù)、色譜法等。
物質(zhì)合成是化學(xué)研究的目的之一。在無機(jī)合成方面,首先是氨的合成。氨的合成不僅開創(chuàng)了無機(jī)合成工業(yè),而且?guī)?dòng)了催化化學(xué),發(fā)展了化學(xué)熱力學(xué)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。后來相繼合成的有紅寶石、人造水晶、硼氫化合物、金剛石、半導(dǎo)體、超導(dǎo)材料和二茂鐵等配位化合物。
在電子技術(shù)、核工業(yè)、航天技術(shù)等現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的推動(dòng)下,各種超純物質(zhì)、新型化合物和特殊需要的材料的生產(chǎn)技術(shù)都得到了較快發(fā)展。稀有氣體化合物的成功合成又向化學(xué)家提出了新的挑戰(zhàn),需要對(duì)零族元素的化學(xué)性質(zhì)重新加以研究和認(rèn)識(shí)。無機(jī)化學(xué)在與有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科的相互滲透中產(chǎn)生了有機(jī)金屬化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、無機(jī)固體化學(xué)等新興學(xué)科。
酚醛樹脂的合成,開辟了高分子科學(xué)領(lǐng)域。20世紀(jì)30年代聚酰胺纖維的合成,使得高分子的概念得到廣泛的確認(rèn)。各種高分子材料合成和應(yīng)用,為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事技術(shù),以及人們的衣食住用行各方面,提供了多種性能優(yōu)異而成本較低的重要材料,成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要標(biāo)志。20世紀(jì)是有機(jī)合成的黃金時(shí)代。化學(xué)的分離手段和結(jié)構(gòu)分析方法已經(jīng)有了很大發(fā)展,許多天然有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)問題紛紛獲得圓滿解決,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了許多新的重要的有機(jī)反應(yīng)和專一性有機(jī)試劑,在此基礎(chǔ)上,精細(xì)有機(jī)合成,特別是在不對(duì)稱合成方面取得了很大進(jìn)展。一方面,合成了各種有特種結(jié)構(gòu)和特種性能的有機(jī)化合物;另一方面,合成了從不穩(wěn)定的自由基到有生物活性的蛋白質(zhì)、核糖核酸等生命基礎(chǔ)物質(zhì)。有機(jī)化學(xué)家還合成了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然有機(jī)物和特效藥物。所有這些成就對(duì)促進(jìn)高分子學(xué)科的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用,為合成有高度生物活性的物質(zhì),解決有生命物質(zhì)的合成問題,提供了有利條件。
20世紀(jì)以來,化學(xué)發(fā)展的趨勢可以歸納為:由宏觀向微觀、由定性向定量、由穩(wěn)定態(tài)向亞穩(wěn)定態(tài)發(fā)展,由經(jīng)驗(yàn)上升到理論并應(yīng)用于實(shí)踐。
四、化學(xué)學(xué)科的分類
化學(xué)在發(fā)展過程中,依照所研究的分子類別和研究手段、目的、任務(wù)的不同,從傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)四個(gè)基礎(chǔ)分支過渡到無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、高分子化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)等七大分支學(xué)科。還有與化學(xué)有關(guān)的邊緣學(xué)科,如地球化學(xué)、海洋化學(xué)、大氣化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、宇宙化學(xué)、星際化學(xué)等。
化學(xué)的發(fā)展體現(xiàn)在兩方面:一方面,為生產(chǎn)和技術(shù)部門提供盡可能多的新物質(zhì)、新材料;另一方面,在與其它自然科學(xué)相互滲透的進(jìn)程中不斷產(chǎn)生新學(xué)科,并向探索生命科學(xué)和宇宙起源的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]徐景達(dá).有機(jī)化學(xué).人民衛(wèi)生出版社,1997.
多媒體技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以將問題直觀、形象地展現(xiàn)出來,樂于被同學(xué)們所接受。多媒體技術(shù)運(yùn)用視頻、動(dòng)畫、圖片等資料將很難理解的問題通俗易懂展示給學(xué)生,這也帶動(dòng)同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性,強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),完善學(xué)習(xí)方法,挖掘?qū)W生無限潛能[1]。因此多媒體作為教學(xué)的平臺(tái)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)越性。作為一門通識(shí)教育課程,普通化學(xué)主要包括有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)四大化學(xué)。其主要教學(xué)目標(biāo)是不僅讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解化學(xué)的一般規(guī)律和基本原理,此外,還注重基本概念和原理的闡述,科學(xué)思維方法的培養(yǎng),啟發(fā)學(xué)生了解化學(xué)在自然科學(xué)發(fā)展中的地位和化學(xué)在提高人類生活水平方面的作用。普通化學(xué)的教學(xué)結(jié)合計(jì)算機(jī)多媒體的獨(dú)一無二的特點(diǎn),可以提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情和學(xué)習(xí)效率,對(duì)抽象難懂的化學(xué)可以有更深一步的理解。本文是作者基于多年實(shí)際教學(xué)探索,并結(jié)合多媒體計(jì)算機(jī)本身特點(diǎn)與我校學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況,所進(jìn)行的一些思考和相關(guān)探討。
1多媒體計(jì)算機(jī)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知主體作用的發(fā)揮
計(jì)算機(jī)區(qū)別于其他媒介最大的特點(diǎn)是信息及時(shí)反饋。譬如,電視機(jī)將視覺聽覺合一,而計(jì)算機(jī)新媒體不僅如此,還真正意義上實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器的互動(dòng),不僅信息以圖文并茂的形式呈現(xiàn)出,且豐富多彩,激發(fā)了人們的興趣。課堂教學(xué)要想取得良好效果,需要彼此良好的溝通互動(dòng),這對(duì)課堂教學(xué)具有重大意義。而計(jì)算機(jī)新媒體可以滿足這種需求,這樣一來,既能快速有效的刺激學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望,又能深入和強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的原動(dòng)力,使得他們的學(xué)習(xí)效率大大獲得提升。計(jì)算機(jī)和多媒體計(jì)算機(jī)這種獨(dú)一無二的優(yōu)勢不僅成為教學(xué)的有效手段,而且成為改變傳統(tǒng)教學(xué)模式乃至教學(xué)思想的一個(gè)重要因素。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,老師總是按照既定好的計(jì)劃把知識(shí)傳授給學(xué)生,在整個(gè)課堂教學(xué)過程中,學(xué)生的角色很被動(dòng),即處于被灌輸?shù)臓顟B(tài)[2]。然而,如果通過多媒體計(jì)算機(jī)來進(jìn)行同樣的學(xué)習(xí)過程,則學(xué)習(xí)的氛圍完全不同:學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣有選擇性的選取自己感興趣的主題和內(nèi)容,并且可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)適當(dāng)選取適合自己的學(xué)習(xí)方式和內(nèi)容。由于學(xué)習(xí)方式的改變,使學(xué)習(xí)的方式更加符合自身的習(xí)慣更容易激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。只有外界刺激與人的內(nèi)部心理過程相互作用才能獲得意想不到的效果,可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性,真正體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用。
2使用多媒體教學(xué)能有效提高課堂授課的質(zhì)量和深度,拓寬視野
多媒體教學(xué)對(duì)于解決目前高校壓縮教學(xué)課時(shí)問題的解決優(yōu)勢明顯,是一個(gè)很好的選擇。在多媒體教學(xué)方式的輔助下,教師能夠?qū)⒁恍┏橄箅y懂的理論用更加簡單易懂的方式形象地表達(dá)出來,不僅促進(jìn)了課堂授課的質(zhì)量,而且可大大節(jié)省講課和板書時(shí)間。例如在講解粘彈性時(shí),如果單純口頭講述各種模型,如麥克斯韋模型和開爾文-沃伊特模型,雖可表示出高聚物粘彈的主要特征,但由于高聚物中實(shí)際運(yùn)動(dòng)的單元的多重性,須用多元件組合的力學(xué)模型來描述。這有些抽象,很難被學(xué)生所接受,如何能更好的展現(xiàn)出整個(gè)模型作用的過程,我們采用計(jì)算機(jī)作圖模擬,將整個(gè)過程生動(dòng)形象的表示出來,也樂于被同學(xué)們接受。對(duì)于學(xué)生而言,學(xué)習(xí)的過程變得更為容易掌握;對(duì)于教師而言,教學(xué)的時(shí)間得到大大節(jié)省,一舉兩得。不僅如此,利用數(shù)字化的多媒體教學(xué)方式授課,還能有效地提高課堂授課的質(zhì)量和深度,拓寬學(xué)生的知識(shí)面和視野。例如在實(shí)際應(yīng)用中,利用flas展示整個(gè)反應(yīng)的流程,不僅簡單,而且可以更好地讓學(xué)生對(duì)整個(gè)反應(yīng)過程在頭腦中形成系統(tǒng),或知識(shí)框架,加深了對(duì)整個(gè)反應(yīng)認(rèn)識(shí)。促進(jìn)學(xué)生的求知欲和激發(fā)探索精神,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力和內(nèi)在潛力。
3多媒體教學(xué)有利于突破普通化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)
將擁有優(yōu)秀的圖文處理能力特點(diǎn)的多媒體技術(shù)應(yīng)用于普通化學(xué)的教學(xué)理念和過程中,可以把微觀的知識(shí)進(jìn)行宏觀的模擬,把復(fù)雜的問題能夠簡單的模擬出來,把枯燥無味的知識(shí)變?yōu)樾蜗蟮挠洃?。進(jìn)而解決了在學(xué)習(xí)中遇到的許多實(shí)際問題,把抽象難懂的問題變得直觀化,減小了學(xué)習(xí)的難度,更加順利的突破了在教學(xué)中遇到的疑難點(diǎn)。因?yàn)檫@種方法有趣,能吸引學(xué)生的注意力,因此也帶動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,總是借助一些模型或掛圖等來輔助講解普通化學(xué)中遇到的難點(diǎn),因?yàn)槟P褪峭耆o止的,所以讓學(xué)生理解起來仍舊很困難。在多媒體課堂上,可以把抽象的、靜止的知識(shí)做成活動(dòng)的、可視的動(dòng)畫,增加了感性的成分,使學(xué)生更容易接受和理解[3]。例如,在《接觸法制硫酸》的課件制作過程中,運(yùn)用多媒體技術(shù)把吸收塔內(nèi)的吸收過程這一無法用肉眼觀察到的微觀變化,模擬成宏觀圖像加以演示,同時(shí)運(yùn)用相關(guān)軟件穿插了對(duì)化學(xué)過程的解釋和原理分析,并加深了學(xué)生與老師的互動(dòng),達(dá)到最佳的教學(xué)效果。在普通化學(xué)的教學(xué)中,普遍的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要集中于工藝流程和化學(xué)原理的講解,因?qū)W生缺乏空間結(jié)構(gòu)意識(shí)和空間想象力,黑板上的平面板書無論如何也難以喚起學(xué)生的共鳴。利用CAI多媒體技術(shù)可以將相關(guān)的工藝流程從多個(gè)方面進(jìn)行展示,并且對(duì)其中涉及的化學(xué)原理進(jìn)行詳細(xì)詮釋,可以通過逼真的主體畫面和精練的規(guī)律歸納,牢牢地吸引住學(xué)生的眼球,同時(shí)激發(fā)出他們的求知欲,達(dá)到完美的傳授和學(xué)習(xí)的雙重效果。
4利用多媒體模擬輔助普通化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作
作為一門以基本理論和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程,普通化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過程中具有非常重要的地位,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力有著不可替代的作用。在普化實(shí)驗(yàn)方面,可以通過計(jì)算機(jī)模擬幫助學(xué)生熟悉一些較為復(fù)雜且對(duì)身體具有一定危害性的實(shí)驗(yàn)[4]。例如,向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液生成的白色AgCl沉淀。學(xué)生往往只觀察到白色沉淀。有些實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中含有中間體,如合成絡(luò)合物等。一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)成本很高,這些實(shí)驗(yàn)無法在學(xué)生們中廣泛開展實(shí)驗(yàn)研究,早先這些令人頭痛的問題現(xiàn)在由于計(jì)算機(jī)的存在便可迎刃而解。在科學(xué)研究的前沿,理論指導(dǎo)實(shí)踐,大多科學(xué)家采取了利用計(jì)算機(jī)模擬模型,機(jī)理研究等,這便充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)新媒體的功能。通過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生們非常歡迎和喜愛一些利用Flash軟件制作的視頻和動(dòng)畫形式,他們可以自主的通過生動(dòng)的動(dòng)畫界面,自由選擇適合自己的實(shí)驗(yàn),然后進(jìn)一步選擇實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、相關(guān)儀器使用原理、操作步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果等,達(dá)到良好的教學(xué)效果。但與此同時(shí),應(yīng)當(dāng)注意到,用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)作為一種手段,無法替代常規(guī)的實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn),它只是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的一種補(bǔ)充和強(qiáng)化手段。
5結(jié)語
總之,社會(huì)的發(fā)展,時(shí)代的進(jìn)步,技術(shù)的日新月異,我們以創(chuàng)新的理念指導(dǎo)教學(xué)工作。在計(jì)算機(jī)新媒體中,繁冗的文字被生動(dòng)的圖片代替,難以理解的概念被動(dòng)畫代替。這使原本沉悶的課堂生動(dòng)化,并有助于拓寬有限的教學(xué)內(nèi)容。但作為一名教師,我堅(jiān)信課堂上的精彩源于課堂下的精心制作,如果只把多媒體教學(xué)僅僅看作一種省心省力的教學(xué)手段,則很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)[5]。我們應(yīng)秉承開拓創(chuàng)新,不斷探索的理念,使多媒體教學(xué)在普通化學(xué)教學(xué)過程中發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]肖文雅,范慶彤,張培.多媒體教學(xué)現(xiàn)狀的分析[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2006,20(1):41-43.
[2]李憶華.課堂多媒體教學(xué)中教師腳色定位的探討[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2006,20(2):98-100.
[3]尚東.多媒體技術(shù)在化學(xué)學(xué)科中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2008(7):68-68.
課堂教學(xué)是學(xué)校最基礎(chǔ)、最核心的教學(xué)工作,是培養(yǎng)人才過程中的重要環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的途徑之一,教學(xué)質(zhì)量直接影響著人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心因素。有機(jī)化學(xué)作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,通過學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基本概念和理論,有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),有機(jī)化合物的合成及相互之間的轉(zhuǎn)化[1],可以培養(yǎng)學(xué)生正確選擇有機(jī)化合物的合成、分離提純,及時(shí)掌握現(xiàn)代有機(jī)合成分離鑒定的手段以及提高分析問題、解決問題的能力。但有機(jī)化學(xué)內(nèi)容繁雜,加上一些理論較為抽象,不少學(xué)生反映有機(jī)化學(xué)比較難學(xué)。目前我國處于進(jìn)一步深化教育改革、提高教育質(zhì)量的階段,在課堂教學(xué)中如何真正做到以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo),在傳授基本理論知識(shí)和技能的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力,提高教學(xué)質(zhì)量,是近幾年河南工業(yè)大學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直在探討的重要課題。團(tuán)隊(duì)根據(jù)多年來有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際水平,對(duì)有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行了深入研究和探討。
一、根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),進(jìn)行明確的定位
同一課程在不同的大學(xué)以及不同的辦學(xué)層次應(yīng)該有不同的培養(yǎng)目標(biāo),其教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)和教學(xué)方法等也應(yīng)有不同的定位[2]。河南工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是介于化學(xué)和化學(xué)工程與工藝之間的專業(yè),培養(yǎng)理工結(jié)合,以工為主的應(yīng)用型人才。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者李遠(yuǎn)哲教授說過:“應(yīng)用科學(xué)的研究要想真正解決工業(yè)上一些比較重要的科學(xué)問題,必須要有非常良好的基礎(chǔ)訓(xùn)練”,因而應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的人才必須有堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)和解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合現(xiàn)在的學(xué)生具有多元化價(jià)值觀的實(shí)際情況,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)目的和要求上進(jìn)行了改變。
這就要求基礎(chǔ)課教師在教學(xué)過程中不僅要傳授相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),將該課程及其所在學(xué)科的最核心內(nèi)容展示出來,更要注意傳授基本的思想方法,注意培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的思想方法去分析、認(rèn)識(shí)、歸納、總結(jié)知識(shí)的能力,讓學(xué)生切實(shí)感受到有機(jī)化學(xué)課程及學(xué)科的魅力及精華所在。為了達(dá)到這一目的,我們必須將授課內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)聯(lián)系起來。同時(shí),隨著近些年招生人數(shù)的增加,學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,但學(xué)生都是可以培養(yǎng)造就的。因而教學(xué)中要注意到學(xué)生的個(gè)體差異,通過分層教學(xué)、能力分組、抓兩頭帶中間等教學(xué)組織形式,既能適應(yīng)個(gè)別差異又有較高效率實(shí)現(xiàn)最優(yōu)發(fā)展、面向全體,以達(dá)到良好的教學(xué)效果。
二、構(gòu)建學(xué)生為主體,教師重引導(dǎo)的教學(xué)模式
現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)是組織者、引導(dǎo)者;學(xué)生是學(xué)習(xí)的真正主人,教學(xué)的成敗往往取決于學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動(dòng)性[3]。有機(jī)化學(xué)教學(xué)的根本目的是在傳授有機(jī)化學(xué)基本知識(shí)的同時(shí),不斷提高和培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。要想達(dá)到這一目的,就要用學(xué)生自學(xué)為主,教師講授重點(diǎn)、難點(diǎn)為輔的教學(xué)模式,而不再是以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式。在教學(xué)中教師應(yīng)是教學(xué)活動(dòng)中的編導(dǎo),要?jiǎng)?chuàng)設(shè)各種情景和條件,引發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),善于提出問題讓學(xué)生思考;同時(shí)要尊重學(xué)生,信任和鼓勵(lì)學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)。如教師可以選取新反應(yīng)較少的取代酸、雜環(huán)等章節(jié),鼓勵(lì)學(xué)生充分利用圖書館等平臺(tái)查閱資料,在學(xué)生先自學(xué)總結(jié)的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生寫出教案并指導(dǎo)其修改后,由學(xué)生作為教師進(jìn)行講授,以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)解決問題。開展學(xué)生共同參與、分組討論的課堂教學(xué)活動(dòng),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高教學(xué)效果。也可以提前指定內(nèi)容讓學(xué)生在查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,與其他同學(xué)進(jìn)行討論,最后以講座或報(bào)告的方式進(jìn)行匯報(bào)交流。這種以學(xué)生討論為主的學(xué)習(xí)方式,不但有利于學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)課程所學(xué)知識(shí)的理解,也能加深對(duì)化學(xué)發(fā)展及有機(jī)化學(xué)對(duì)人類生產(chǎn)生活的重要性的認(rèn)識(shí),有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。通過課堂教學(xué)和自主學(xué)習(xí)的合理分配,讓學(xué)生積極主動(dòng)參與,教師還可以根據(jù)學(xué)生反饋的信息及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)。這些成為學(xué)生自主獲取知識(shí)、提高學(xué)習(xí)效率、深化理解書本知識(shí)的手段,是提高教學(xué)效果非常有效的方法。
三、理解學(xué)科特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法
有機(jī)化學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科,其研究對(duì)象為有機(jī)化合物,“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”[4]。在有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中,一是要教會(huì)學(xué)生根據(jù)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)理解、歸納有機(jī)化合物的性質(zhì)與反應(yīng);會(huì)通過性質(zhì)與反應(yīng)確認(rèn)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。這就要求教師在教學(xué)過程中要善于由結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出性質(zhì),將化合物的性質(zhì)反應(yīng)與其結(jié)構(gòu)特征緊密聯(lián)系起來。例如:通過分析醛酮中化學(xué)鍵的特征,可以理解其結(jié)構(gòu)并歸納出其性質(zhì)。醛酮的官能團(tuán)是碳氧雙鍵即羰基,所以醛酮的性質(zhì)主要由羰基決定。我們在講授同系列的化合物時(shí),應(yīng)注意找一種有代表性的化合物,著重講解它的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的聯(lián)系后,再歸納出這類化合物的通性。同時(shí),要求學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化合物的性質(zhì)時(shí),不能拋開有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)孤立地羅列、記憶性質(zhì)與反應(yīng),而應(yīng)該緊緊抓住主線:結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途制法一系列物質(zhì),從而系統(tǒng)掌握有機(jī)化學(xué)的知識(shí)。二是要在課堂教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用“相似類比”的學(xué)習(xí)方法?!跋嗨祁惐取笔亲R(shí)記知識(shí),掌握及應(yīng)用有機(jī)化學(xué)知識(shí)的重要方法之一,可以幫助學(xué)生了解掌握各類有機(jī)化合物的相互聯(lián)系和彼此間的異同,不僅能提高學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)的科學(xué)性與系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí),而且有助于理解和掌握有機(jī)化學(xué)的基本內(nèi)容。例如:烯烴和醛酮的官能團(tuán)分別為碳碳雙鍵和羰基,結(jié)構(gòu)相似,二者都由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵構(gòu)成,屬于不飽和化合物,因而醛酮像烯烴一樣易發(fā)生加成反應(yīng)、α-H的反應(yīng);但碳碳雙鍵是非極性鍵,而醛酮的碳氧雙鍵中氧原子電負(fù)性大是極性鍵,因此烯烴碳碳雙鍵易發(fā)生離子型親電加成反應(yīng),而羰基上的加成反應(yīng)是親核加成。同時(shí),醛和酮的結(jié)構(gòu)相似但也有區(qū)別,醛有一個(gè)氫原子直接與羰基碳相連,能發(fā)生氧化反應(yīng)等,而酮通常情況下不發(fā)生此類反應(yīng)。通過“相似類比”的方法,尤其是對(duì)于容易混記的有機(jī)化學(xué)知識(shí)能夠得到清晰認(rèn)識(shí),這樣既會(huì)增強(qiáng)記憶效果,又會(huì)掌握得比較準(zhǔn)確。
四、合理運(yùn)用新知識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在有機(jī)化學(xué)教學(xué)計(jì)劃的安排上,我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,選用教材上的內(nèi)容作為參考,在教學(xué)中注意保持課程體系自身的科學(xué)性、邏輯性、系統(tǒng)性和完整性,并適當(dāng)?shù)匾牒蜕鐣?huì)實(shí)際相關(guān)的知識(shí)成果來豐富教學(xué)內(nèi)容。如,在有機(jī)化學(xué)中講到酯化反應(yīng)和苯環(huán)上親電取代的烷基化反應(yīng)時(shí),傳統(tǒng)上分別用硫酸、路易斯酸等作為催化劑,但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中存在腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境、后處理復(fù)雜等問題?,F(xiàn)在新型的催化劑如固體雜多酸、活性生物酶等對(duì)環(huán)境友好且原子經(jīng)濟(jì)化已被廣泛使用。還有根據(jù)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者Crutzen等在臭氧層空洞方面的最新研究成果來引入有關(guān)自由基、鏈反應(yīng)和光化學(xué)反應(yīng)中的一些知識(shí)等,不但激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的實(shí)際意義;與此同時(shí),還可以結(jié)合溫室效應(yīng)、蘇丹紅一號(hào)以及三聚氰胺等事例進(jìn)行講解,這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感,還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。
五、分析課程內(nèi)容,選擇合適的教學(xué)手段
現(xiàn)在課堂教學(xué)方式不再是單一的以教師用粉筆寫板書的方式來進(jìn)行,多媒體由于其生動(dòng)、形象的教學(xué)效果得到了廣泛的應(yīng)用。那么,如何把板書方式的傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體的現(xiàn)代教學(xué)方式有機(jī)地結(jié)合起來,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就顯得尤為重要。多媒體教學(xué)因其包含信息量大,為教學(xué)提供了圖形、聲音和語言等而表現(xiàn)出逼真動(dòng)人的效果,從而使教學(xué)內(nèi)容更加豐富多彩且富有吸引力;有機(jī)化學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)如有機(jī)化合物的空間立體結(jié)構(gòu)、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)歷程等內(nèi)容,學(xué)生感到比較抽象,只用傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段來講述,學(xué)生難以理解掌握,但用多媒體教學(xué)可以通過動(dòng)畫放映等形式使微觀內(nèi)容宏觀化,抽象內(nèi)容形象化,從而更有利于學(xué)生理解掌握化學(xué)變化的本質(zhì)。但多媒體信息量大,如果處理不好,反而不利于課堂上生師互動(dòng)反而可能不如傳統(tǒng)教學(xué)。結(jié)合實(shí)際情況我們有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了適合我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的有機(jī)化學(xué)課件。在教學(xué)中并不是每一節(jié)課都使用多媒體授課,而是從有機(jī)化學(xué)課程的實(shí)際出發(fā),從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),注意將多媒體教學(xué)手段和傳統(tǒng)板書教學(xué)方式在課堂上有機(jī)地結(jié)合起來,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位、教師的主導(dǎo)地位,加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)的理解,從而有效地提高了有機(jī)化學(xué)的教學(xué)效果。此外,網(wǎng)絡(luò)課堂作為輔助教學(xué)手段也是傳統(tǒng)教學(xué)模式的有效補(bǔ)充,把好的教學(xué)課件和豐富的教學(xué)資源進(jìn)行共享,不僅加強(qiáng)了教師之間的溝通和交流,也拉近了師生的距離;既鞏固了課堂所學(xué)知識(shí),又培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)新知識(shí)的關(guān)注和探討。
六、加強(qiáng)交流學(xué)習(xí),提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)
“教學(xué)永遠(yuǎn)是一門缺憾的藝術(shù)”。教師要通過多種途徑加強(qiáng)交流學(xué)習(xí),不斷提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。一是不斷自我反思,提高自身素質(zhì)。不斷對(duì)自己的教學(xué)進(jìn)行自我觀察、自我調(diào)節(jié)和評(píng)價(jià)后提出問題,以促進(jìn)教學(xué)能力的提高。學(xué)無止境,教無止境,教案要不斷修改,要經(jīng)常調(diào)整。要從教學(xué)問題研究入手,通過自我反思,重點(diǎn)分析影響教學(xué)有效性的各種教學(xué)觀念,尋找解決問題的對(duì)策,以提高課堂教學(xué)效果。二是組織觀摩課,并進(jìn)行交流?!八街?,可以攻玉?!痹谟^摩課中,分析其他教師的課堂教學(xué)組織情況以及這樣組織教學(xué)的效果;將自己的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)效果與他人相比異同之處在哪,從他們的教學(xué)中受到什么啟發(fā)等。開放互動(dòng)的研討能夠促進(jìn)教師更有效地進(jìn)行反思,促使把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上升為理論。三是開展教研活動(dòng),發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)作用。如進(jìn)行集體備課,可以使教師共同交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn),也可邀請(qǐng)學(xué)校中富有經(jīng)驗(yàn)的老教師、優(yōu)秀教師開展講座,并加強(qiáng)聽后的交流與切磋。加強(qiáng)交流,促進(jìn)課堂教學(xué)的改革,把教研活動(dòng)不斷引向深入。鼓勵(lì)大家參加校內(nèi)外的各種研討活動(dòng),掌握新的教改信息,把握新的動(dòng)態(tài)。此外,教師也要參與科研工作,不斷了解學(xué)科前沿和掌握新的學(xué)術(shù)成果,并運(yùn)用到教學(xué)中,做到精益求精。
總之,“國家興盛,人才為本;人才培養(yǎng),教育為本?!苯處熓菍?shí)現(xiàn)學(xué)校教育目的的主要力量,如何提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量是我們需要不斷研究的問題。在教學(xué)過程中,只有不斷提高自己,不斷改革創(chuàng)新,將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段、教學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合在一起,才能讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考問題、分析問題的方式方法,,從有機(jī)化學(xué)角度解決問題的技巧,讓學(xué)生領(lǐng)略到有機(jī)化學(xué)這門學(xué)科的內(nèi)涵,從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1] 游利琴,毛璞,夏萍.有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與體會(huì)[J].廣東化工,2011,(10):178.
一、引言
新世紀(jì),充滿機(jī)遇,更是充滿競爭。人才的競爭是一切競爭的核心,已成為世界有識(shí)之士的廣泛共識(shí)。高校培養(yǎng)的學(xué)生能否符合新形勢下的新要求,能否在當(dāng)前乃至未來的人才激烈競爭中立于不敗之地,是高校當(dāng)前面臨的重大挑戰(zhàn)。
同志曾經(jīng)指出:“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是一個(gè)國家發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力?!薄敖逃谂嘤褡鍎?chuàng)新精神和創(chuàng)新型人才方面,肩負(fù)著特殊的使命?!庇纱丝梢?培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高校的立足之本,是國家發(fā)展的命脈,是中國能否立于世界先進(jìn)民族之林的可靠保障。
二、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性
高校工科教育改革的一個(gè)重要課題就是面向工程,回歸工程,加強(qiáng)工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。明確知識(shí)能力結(jié)構(gòu)是進(jìn)行教學(xué)改革的主要依據(jù),國內(nèi)外高校都普遍認(rèn)為化工類專業(yè)人才應(yīng)具有以下幾方面的能力:(1)掌握基礎(chǔ)化學(xué)、工程制圖等基礎(chǔ)知識(shí),掌握化工學(xué)科的基本原理,具備解決工程問題的基本能力,包括科研、設(shè)計(jì)、規(guī)劃等方面的初步能力;(2)化工類專業(yè)人才應(yīng)熟悉國家對(duì)于化工產(chǎn)品生產(chǎn)、貿(mào)易、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)等方面的方針、政策和法規(guī);(3)了解學(xué)科的理論前沿,了解新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài);(4)掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力;(5)具有創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立獲取新知識(shí)的能力以及專業(yè)適應(yīng)與競爭能力。而具備上述能力的前提是學(xué)生必須掌握多門學(xué)科的理論知識(shí)和實(shí)踐能力。
當(dāng)今社會(huì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)就是學(xué)科交叉,人們把材料、信息、能源作為現(xiàn)代文明的三大支柱:這三大支柱產(chǎn)業(yè)涉及化工、冶金、機(jī)械、土木工程、電力電子、航天航空等工業(yè)領(lǐng)域。在廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,包含化學(xué)工藝、精細(xì)化工、生物化工、制藥工程、環(huán)境工程、無機(jī)非金屬材料、化工機(jī)械、林產(chǎn)化工、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)等十多個(gè)專業(yè),學(xué)科布局和專業(yè)組成相對(duì)完善,但受人力、財(cái)力、物力等科研條件限制,大多數(shù)研究方向難以做到國際、國內(nèi)領(lǐng)先水平。在化工類專業(yè)人才培養(yǎng)方面,廣西大學(xué)在培養(yǎng)服務(wù)型人才方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),近年來為國家和自治區(qū)培養(yǎng)了大批服務(wù)型人才;但就創(chuàng)新型人才培育來講,廣西大學(xué)還沒有建立起完善的培育機(jī)制,有很長的路要探索。
當(dāng)今,新技術(shù)飛速發(fā)展,起主導(dǎo)作用的不是單一技術(shù),而是由信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、海洋技術(shù)、空間技術(shù)、環(huán)境技術(shù)等通過相互聯(lián)系、彼此滲透、互相交叉融合組成的技術(shù)群。這種交叉技術(shù)群的發(fā)展,更利于技術(shù)創(chuàng)新和突破?;瘜W(xué)化工是自然科學(xué)的核心學(xué)科之一,許多新興領(lǐng)域的開發(fā)和高新技術(shù)的實(shí)現(xiàn),都要依賴化學(xué)的合成與制備為其創(chuàng)造一個(gè)必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此,基于化學(xué)化工與其它學(xué)科專業(yè)交叉的現(xiàn)狀更有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
三、創(chuàng)新型人才培育模式的理論探索
通常來看,服務(wù)型人才與創(chuàng)新型人才主要有四個(gè)不同:(1)知識(shí)構(gòu)成不一樣。創(chuàng)新型人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)由直接知識(shí)和間接知識(shí)兩部份組成,來源于教師系統(tǒng)講授的間接知識(shí),是繼承前人的創(chuàng)造,這是非常必要的。直接知識(shí)是在教師指導(dǎo)下,經(jīng)過師生一起共同探索研究得來的知識(shí),與此同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生探索研究新知識(shí)的能力。(2)思維構(gòu)成不一樣。創(chuàng)新型人才的思維應(yīng)是多元化的,不僅要培養(yǎng)學(xué)生的順向思維,還要培養(yǎng)逆向思維、發(fā)散思維、收斂思維等多元化思維方式,因此,學(xué)科交叉是必不可少的。(3)能力構(gòu)成不一樣。創(chuàng)新型人才應(yīng)具有發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力,善于發(fā)現(xiàn)問題和敢于提出問題是創(chuàng)新型人才的重要素質(zhì),也是區(qū)別于服務(wù)型人才的重要標(biāo)志。(4)培養(yǎng)過程不一樣。服務(wù)型人才大多強(qiáng)調(diào)共性,批量培養(yǎng),教師往往只用演繹法教學(xué);而創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)合過程,既有教和學(xué),也有探索研究,還須強(qiáng)調(diào)個(gè)性培養(yǎng)。按照學(xué)生的興趣愛好和特長實(shí)行因材施教,在教學(xué)方法上必須采用歸納法和演繹法相結(jié)合的教學(xué)法。
廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院由于歷史原因,學(xué)科布局分散且多種專業(yè)共存,整個(gè)學(xué)院的科研緊緊依靠化學(xué)、化工、材料等學(xué)科,形成了交叉滲透的專業(yè)特色,為創(chuàng)新型人才的培育提供了專業(yè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)。但一種人才培育模式,只有軟硬件條件專業(yè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)還是不夠的,應(yīng)該從指導(dǎo)思想、教育體制、教學(xué)改革等多方面進(jìn)行完善,具體表現(xiàn)在:
1.轉(zhuǎn)變教育思想和觀念是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的前提
培養(yǎng)學(xué)科交叉的創(chuàng)新型人才,學(xué)生不但需要有扎實(shí)的基礎(chǔ)、寬廣的知識(shí)面,還需具有探索研究能力和創(chuàng)新能力。
2.推行以創(chuàng)新為核心的素質(zhì)教育是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎(chǔ)
人文素質(zhì)教育對(duì)理科學(xué)生尤為重要,因?yàn)槔砜茖W(xué)生的思維主要是嚴(yán)密的邏輯思維,而人文學(xué)者的思維主要是形象思維,憑借直覺和靈感,這些是原始性創(chuàng)新思維的主要來源,卻偏偏是理科學(xué)生所缺少的,我們應(yīng)該在各教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)過程中,推行以創(chuàng)新為核心的素質(zhì)教育,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
3.實(shí)行個(gè)性化教育
實(shí)行個(gè)性化教育是培養(yǎng)學(xué)科交叉的創(chuàng)新型人才的必由之路。教育的根本目的是以人為本、開發(fā)人的智慧和潛能,只有讓學(xué)生的個(gè)性得到充分發(fā)揮,才有可能創(chuàng)新。
4.在理論教學(xué)中滲透科學(xué)研究
科研全面滲入理論教學(xué)是培養(yǎng)化學(xué)創(chuàng)新型人才的根本保證。只有讓工作在科研最前沿的教師去教學(xué),才有利于知識(shí)的更新。
5.必須深化教學(xué)改革
要拓寬專業(yè)口徑,注重交叉學(xué)科知識(shí)的傳授;對(duì)于化工類畢業(yè)生來說,將來多數(shù)要從事化工產(chǎn)品及材料的合成與加工,從事化工產(chǎn)品開發(fā)的往往都是制備原材料,如果對(duì)原材料的特性和應(yīng)用有所了解,就會(huì)使產(chǎn)品開發(fā)的目的性更強(qiáng),更容易適應(yīng)市場需求;因此,化工類學(xué)生應(yīng)該具備材料相關(guān)學(xué)科的有關(guān)知識(shí)和能力。為了使化工類專業(yè)學(xué)生具備合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)和比較全面的“大化工”工程科學(xué)技術(shù)素質(zhì),我們認(rèn)為化工類學(xué)生選擇其它學(xué)科的部分課程是有利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力的。
6.減少理論教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵點(diǎn)
在創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)過程中,若要實(shí)現(xiàn)上述探索研究或教學(xué),把科研全面引入到教學(xué),實(shí)施個(gè)性化教育,就不能單靠課堂教學(xué),必須豐富學(xué)生的第二課堂和第三課堂(社會(huì)實(shí)踐),以培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識(shí)的能力。
7.增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力,特別是強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)能力。畢業(yè)環(huán)節(jié)盡量增加畢業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)量,減少論文數(shù)量,培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
四、化工類專業(yè)創(chuàng)新型人才培育模式探討
構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,必須堅(jiān)持知識(shí)、能力、素質(zhì)的辯證統(tǒng)一。知識(shí)是能力和素質(zhì)的載體,包括科學(xué)文化知識(shí)、專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)、相鄰學(xué)科知識(shí),目前高等學(xué)校對(duì)相鄰學(xué)科知識(shí)重視不夠,要區(qū)分不同科類,加強(qiáng)這方面的教學(xué)工作。
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才應(yīng)結(jié)合各校的具體條件,包括師資水平、設(shè)備的配置、科研的氛圍及水平、辦學(xué)的積累和特色等具體情況提出各自的培養(yǎng)方式和模式,不可能強(qiáng)求統(tǒng)一。在這里,我們提出一種培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的模式:
1.傳授知識(shí)與探索研究相結(jié)合,也就是教學(xué)與科研相結(jié)合
為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,教學(xué)必須與科研密切結(jié)合,而這種結(jié)合的關(guān)鍵是教師,但國內(nèi)高校教師的現(xiàn)狀是,長期從事教學(xué)的基本不搞科研,而科研搞得出色的,基本不承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。這種狀態(tài)必須改變,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,應(yīng)讓科研能力強(qiáng)的教師去主講基礎(chǔ)課,這有利于教學(xué)內(nèi)容更新、教學(xué)科研的結(jié)合,有利于開發(fā)探索研究式教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,分析問題與解決問題的能力。
2.教師與學(xué)生相結(jié)合
建立探索研究式教學(xué)必須調(diào)整師生關(guān)系,不能再以教師、課堂和教材為中心的三中心模式進(jìn)行教學(xué)。而應(yīng)形成以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式。
3.課內(nèi)與課外相結(jié)合
創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)只靠課堂教學(xué)是不夠的,雖然它可以為學(xué)生打下良好基礎(chǔ),而綜合素質(zhì)的提高還要靠課外豐富多采的活動(dòng)來配合。
4.校內(nèi)與校外相結(jié)合
不僅要發(fā)揮校內(nèi)教育資源的作用,更要善于利用社會(huì)資源,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路,培養(yǎng)出的人才是否能創(chuàng)新,還要推到社會(huì)上去檢驗(yàn)。因此,要讓學(xué)生更早、更多地接觸社會(huì),參加各類社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),可使學(xué)生提高人際交流、溝通、表達(dá)、競爭、合作等素質(zhì),既服務(wù)了社會(huì),又完善了自我,為畢業(yè)后走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
五、結(jié)束語
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才研究是個(gè)永恒的主題,也是一個(gè)新的課題,需要我們長期去探索實(shí)踐,并總結(jié)其規(guī)律性。實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)由服務(wù)型到創(chuàng)新型的轉(zhuǎn)型,應(yīng)根據(jù)各校的特點(diǎn),探索適合于不同學(xué)校的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式。創(chuàng)新型人才培育,應(yīng)該從政府、學(xué)校、教師、學(xué)生等多方面、多環(huán)節(jié)抓起,堅(jiān)持知識(shí)、能力、素質(zhì)的辯證統(tǒng)一,注重素質(zhì)教育,重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng),才能適應(yīng)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需要。
參考文獻(xiàn):
[1]構(gòu)建高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的思考.光明日?qǐng)?bào),1999-12-29.
[2]建設(shè)創(chuàng)新型國家高校重任在肩――教育部直屬高校工作咨詢委員會(huì)第十六次全體會(huì)議發(fā)言摘登(下).中國教育報(bào),2006-1-27.
[3]王夏.當(dāng)代高技術(shù)發(fā)展的交叉融合趨勢.科技部中國科技促進(jìn)發(fā)展研究中心調(diào)研報(bào)告,2003-8-8.
[4]李小年.發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合人才-浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與材料學(xué)院的探索與實(shí)踐[J].化工高等教育,2005,84(2):1-3.
[5]任杰,王培銘.突出優(yōu)勢注重學(xué)科交叉搞好材料學(xué)科建設(shè)[J].教育改革與管理,2001,(2):14-16.
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
腐蝕介質(zhì)廣泛地存在于化工企業(yè)的日常生產(chǎn)工作環(huán)境中,在這樣的環(huán)境中,機(jī)械設(shè)備的腐蝕程度通常會(huì)更加嚴(yán)重也更快,所造成的損失也較大。因此要加強(qiáng)化工行業(yè)機(jī)械設(shè)備的防腐蝕能力,對(duì)提高機(jī)械設(shè)備的使用年限,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本等,都具有較大的意義。
1 設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因及分類
1.1 發(fā)生腐蝕的原因
眾所周知,化工機(jī)械設(shè)備本身是金屬構(gòu)成的,只要是金屬它就會(huì)因?yàn)闇囟?、濕度等外界條件的影響,從而導(dǎo)致金屬發(fā)生銹蝕。在當(dāng)下環(huán)境中的工業(yè)企業(yè),特別是各個(gè)化工企業(yè)內(nèi),其環(huán)境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物等一些有害物質(zhì),再加上不同的企業(yè)不同的廠房在不同環(huán)境下的溫度和濕度都較高、較大,因此在這些環(huán)境因素的綜合作用和影響之下,金屬就可能會(huì)與這些有害的物質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而形成了腐蝕。
1.2 腐蝕的分類
1.2.1 按照腐蝕所產(chǎn)生的原因以及表象進(jìn)行分類??梢詫⒏g分為:疲勞服役,剝層腐蝕,工業(yè)大氣腐蝕,高溫氧化腐蝕以及酸性大氣腐蝕,等等。
1.2.2 按照腐蝕所產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行分類,化工機(jī)械中的腐蝕主要可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。
電化學(xué)腐蝕,則主要是指金屬材料在與電解質(zhì)溶液進(jìn)行接觸以后,發(fā)生了電極反應(yīng)而發(fā)生腐蝕,這種反應(yīng)是一種氧化還原反應(yīng),主要因?yàn)榄h(huán)境的潮濕所致。
化學(xué)腐蝕的含義主要是指金屬的表面與周圍的介質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而使金屬遭受了破壞,主要是因?yàn)榄h(huán)境溫度過高、較為干燥所致。
2 腐蝕產(chǎn)生的化學(xué)機(jī)理
2.1 電化學(xué)腐蝕機(jī)理
金屬發(fā)生的電化學(xué)腐蝕,主要就是因?yàn)榻饘俚谋砻鎸优c離子導(dǎo)電介質(zhì)所發(fā)生的電化學(xué)作用,從而遭到了破壞。任何按照電化學(xué)機(jī)理所產(chǎn)生的腐蝕,都會(huì)包含至少一個(gè)的陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng),同時(shí)還會(huì)通過金屬內(nèi)部的電子流,以及在介質(zhì)中的離子流進(jìn)行聯(lián)系。
陽極所發(fā)生的是氧化過程,主要就是金屬離子從金屬中轉(zhuǎn)移出來,轉(zhuǎn)移至介質(zhì)中,同時(shí)放出電子流,然后與介質(zhì)中所存在的離子流進(jìn)行聯(lián)系,結(jié)合到一起。
而陰極反應(yīng)則相對(duì)的是介質(zhì)中的氧化劑組成成分,通過吸收來自于陽極的電子進(jìn)行還原的過程。電化學(xué)腐蝕因?yàn)殡娏鞑粫?huì)對(duì)外進(jìn)行做工,都會(huì)在腐蝕電池的內(nèi)陰極發(fā)生自耗反應(yīng),這樣的反應(yīng),無疑就會(huì)加快金屬被腐蝕的速度。
2.2 工業(yè)大氣的腐蝕機(jī)理
在工業(yè)污染較為嚴(yán)重的地區(qū)中,空氣中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氫氧化物以及鹽等揮發(fā)物,還包括一些工業(yè)粉塵,這些都是一些腐蝕性的介質(zhì)。在以上介質(zhì)物中,在潮濕的條件情況下,酸性氣體就會(huì)與水結(jié)合生成無機(jī)酸,而這些酸就具有極強(qiáng)的腐蝕作用。例如一些鐵制的合金,在這樣的介質(zhì)中,就會(huì)發(fā)生一連串的化學(xué)反映,致使鋼材被嚴(yán)重的破壞。
在工業(yè)大氣的環(huán)境下,機(jī)械腐蝕是由電化學(xué)腐蝕和直接化學(xué)腐蝕綜合作用的。從電化學(xué)腐蝕以及化學(xué)腐蝕的本質(zhì)來看,都是因?yàn)榻饘僭釉谑ル娮右院笞兂呻x子的一個(gè)氧化過程。其主要的區(qū)別就是發(fā)生的環(huán)境背景不同而已,化學(xué)腐蝕是金屬與周圍介質(zhì)在高溫、干燥的環(huán)境中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),而電化學(xué)腐蝕則是發(fā)生在潮濕的環(huán)境下,發(fā)生的氧化過程。
3 化工機(jī)械設(shè)備的防腐蝕設(shè)計(jì)、裝置工藝
金屬材料極容易遭到腐蝕破壞,所以在機(jī)械設(shè)備的采購過程中,應(yīng)該要對(duì)機(jī)械設(shè)備的采購選用、安裝使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合的考慮,并且要選擇合適的配套附件,對(duì)設(shè)備的附件功能以及防腐蝕設(shè)計(jì),具有相同的重要作用。
3.1 材料的選擇
被用在制造業(yè)中的機(jī)械設(shè)備材料,大多都是碳素鋼。這種鋼價(jià)格較低,同時(shí)采購較為方便,而且便于對(duì)其進(jìn)行加工。這樣的鋼在普通的工作環(huán)境中使用,不會(huì)發(fā)生較大的腐蝕,對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用,也不會(huì)造成較大的危害。但是如果是在化工行業(yè)中使用,其工作環(huán)境就可能會(huì)對(duì)其造成較為嚴(yán)重侵蝕。
例如常用的 Q235 鋼,在濃度較高的腐蝕性介質(zhì)中,其腐蝕速度十分的高,即使對(duì)設(shè)備進(jìn)行防腐涂漆,但是很容易造成漆膜出現(xiàn)局部脫落或是劃傷,也可能會(huì)致使其腐蝕面積不斷擴(kuò)展,大大降低了機(jī)械設(shè)備的使用壽命。因此,化工企業(yè)通常都不會(huì)選擇使用這樣的材料,而選擇一些具有耐腐蝕性能的普通低合金鋼,作為機(jī)械設(shè)備的制造基材。低合金鋼的價(jià)格雖然稍高,但是其所能夠取得的總體經(jīng)濟(jì)效益,要比碳鋼好很多。
3.2 結(jié)構(gòu)與工藝
如果機(jī)械構(gòu)件的集合形狀設(shè)計(jì),過于復(fù)雜或是不合理,就可能會(huì)引起熱應(yīng)力、積塵、機(jī)械應(yīng)力以及積液等缺陷,進(jìn)而導(dǎo)致接卸的局部發(fā)生腐蝕情況,因此應(yīng)該從防腐蝕的角度對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合性的考慮,通常情況下,要符合以下要求:
3.2.1機(jī)械構(gòu)件的形狀易簡單;
3.2.2 防止機(jī)械構(gòu)件表面有傷痕或是遭到損壞;
3.2.3 機(jī)械構(gòu)件應(yīng)該盡量選擇使用同一種金屬材料;
3.2.4 盡量減少機(jī)械構(gòu)件中存在的縫隙;
3.2.5 選擇較為優(yōu)質(zhì)的防銹漆以及結(jié)構(gòu)形式,以便于保證腐蝕介質(zhì)與機(jī)械構(gòu)件能夠完全隔離,尤其是要注意對(duì)焊縫進(jìn)行涂漆,較為合理的涂漆結(jié)構(gòu),能夠保證構(gòu)件的任何一面或部位,都能夠進(jìn)行涂漆;
3.2.6 防止殘余水分在機(jī)械設(shè)備上有滯留情況,在設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡量避免具有向上的容器狀凹處,如果不能夠盡量避免,應(yīng)該要設(shè)置排水孔;
3.2.7 在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí),要盡量防止出現(xiàn)應(yīng)力集中或者是內(nèi)應(yīng)力的現(xiàn)象,要盡量采取連續(xù)的焊接工藝,間斷的焊接就容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力;
3.2.8 要盡量避免出現(xiàn)焊接缺陷,例如咬邊、焊瘤、未焊透等現(xiàn)象,這些都可能會(huì)導(dǎo)致其形成新的腐蝕點(diǎn)。例如咬邊就可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)應(yīng)力集中,其凹陷邊也可能會(huì)形成夾縫,而焊瘤不僅僅會(huì)造成應(yīng)力集中,還會(huì)致使焊瘤與母材之間形成一定的夾縫。以上這兩種焊接缺陷,都會(huì)造成較為嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象;
3.2.9 為了能夠進(jìn)一步防止發(fā)生縫隙腐蝕現(xiàn)象,對(duì)于構(gòu)件的連接處的夾縫,要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。對(duì)于常見的構(gòu)件連接形式,主要包括對(duì)接以及搭接兩種,這樣的連接中應(yīng)該采用焊接的連接,同時(shí)還應(yīng)該采取雙面連續(xù)的填角焊接,同時(shí)對(duì)于對(duì)接的接頭,還應(yīng)該采用雙面連續(xù)的對(duì)接焊接,進(jìn)而避免出現(xiàn)縫隙腐蝕的情況發(fā)生。
4 設(shè)備的防腐蝕方法
對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行防腐蝕的方法有很多,主要就是為了能夠改善金屬本身的特質(zhì),將腐蝕介質(zhì)能夠與被保護(hù)的金屬進(jìn)行隔開,或者是對(duì)金屬表面進(jìn)行合理的處理,以改善電化學(xué)保護(hù)以及腐蝕環(huán)境等等。電化學(xué)保護(hù)法,主要就是依據(jù)電化學(xué)的相關(guān)原理,進(jìn)而在金屬設(shè)備上采用一定的措施,進(jìn)而使之能夠成為腐蝕電池中的陰極,從而減輕甚至是防止金屬腐蝕的方法,主要包括外加電流法以及犧牲陽極保護(hù)法。
外加電流法,主要是指將保護(hù)金屬與另一個(gè)附加電極作為電池的兩極,同時(shí)將被保護(hù)的金屬作為電池的印記,然后在外加直流電的作用之下,對(duì)陰極進(jìn)行保護(hù);
而犧牲陽極保護(hù)法,是采用電極電勢將被保護(hù)的金屬或是合金,作為電池的陽極,將其固定在被保護(hù)的金屬表面上,從而形成了腐蝕電池,而被保護(hù)金屬作為陰極,從而得到保護(hù)。
根據(jù)電化學(xué)的相關(guān)腐蝕原理,采取犧牲陽極保護(hù)法對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行保護(hù)是一種較為科學(xué)、合理且有效的方法。而目前,各個(gè)國家也廣泛的采用此方法,將其應(yīng)用在各種較容易發(fā)生腐蝕的機(jī)械設(shè)備上,對(duì)其進(jìn)行保護(hù),并取得了較好的效果。
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16721101(2010)04009304
收稿日期:20100828
基金項(xiàng)目:安徽省高校重點(diǎn)教研基金項(xiàng)目資助(2008jyxm342)
作者簡介: 徐國財(cái)(1963-),男,安徽五河人,教授,博士,主要從事化學(xué)教學(xué)與研究工作。
Meditation on the construction of chemistry teaching team
XU Guo-cai,ZHANG Xiao-mei,
HE Jie,XING Hong-long,JI Xiao-li,YANG Yong-hui
(School of Chemical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan, Anhui232001, China)
Abstract: As strengthening the construction of teaching team is an important measure for implementing quality project of higher education, it is necessary to deeply comprehend the idea of constructing chemistry teaching team and to fully acknowledge the connotation of its construction. This paper expounds mainly the specialty and objectives of constructing chemistry teaching team in the two aspects of reform in chemistry practical teaching and chemistry education teaching.
Key words: teaching team; teaching and research; education teaching; chemistry
在國家教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)中,教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)是其一項(xiàng)重要組成部分。所謂教學(xué)團(tuán)隊(duì),就是指以教學(xué)工作為主線,以學(xué)生為服務(wù)對(duì)象,以一些技能互補(bǔ)而又相互協(xié)作的教師為主體,以先進(jìn)的教育思想理念為指導(dǎo),以教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革為主要途徑,以系列課程和專業(yè)建設(shè)為平臺(tái),以提高教師教學(xué)水平、提高教育質(zhì)量為目標(biāo),開展教學(xué)研究和教學(xué)建設(shè)的一種創(chuàng)新型的教學(xué)基本組織形式。化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)是2008年我校首次評(píng)選出的五個(gè)團(tuán)隊(duì)之一,2010年推薦申報(bào)安徽省級(jí)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)。目前教學(xué)團(tuán)隊(duì)共有教師26人,其中教授4人,副教授15人,具有博士學(xué)位5人,碩士學(xué)位19人。有教學(xué)輔助人員9人,其中高級(jí)實(shí)驗(yàn)師1人。目前,化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)面向全?;瘜W(xué)工程與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程、礦業(yè)工程、安全工程與技術(shù)、地質(zhì)工程、機(jī)械工程等一級(jí)學(xué)科下的16個(gè)本科專業(yè)開設(shè)普通化學(xué)、工科化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、無機(jī)與分析化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)課程,年均教學(xué)班級(jí)100多個(gè)?;瘜W(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)是一支團(tuán)結(jié)協(xié)作的集體。在教學(xué)上,有一批教學(xué)時(shí)間長、教學(xué)能力強(qiáng)、師德高尚、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)特色鮮明、深受學(xué)生愛戴的主講教師。不僅能夠講授基礎(chǔ)化學(xué)課程,還為化工學(xué)院相關(guān)專業(yè)開設(shè)現(xiàn)代儀器分析技術(shù)、高分子化學(xué)、納米科技導(dǎo)論、工業(yè)催化、化工安全導(dǎo)論等專業(yè)選修課或通選課。教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員都具有受教育個(gè)性化的背景。教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員大多來自全國著名高校,有理科類學(xué)校、工科類學(xué)校、師范類學(xué)校、農(nóng)林類學(xué)校等,有化學(xué)知識(shí)背景或化工專業(yè)背景,帶有各自學(xué)校的專業(yè)特色,基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)。大多數(shù)都受過高層次學(xué)歷專業(yè)教育,業(yè)務(wù)知識(shí)系統(tǒng),形成了集體特色鮮明的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
一、化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的理念
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)理念首先是構(gòu)建一個(gè)和諧的團(tuán)隊(duì)環(huán)境。所謂團(tuán)隊(duì),是指有一定技能、愿意為了共同的目標(biāo)而由相互協(xié)作的個(gè)體所組成的群體?;瘜W(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)就是基于化學(xué)教學(xué)平臺(tái)具有基本的化學(xué)教學(xué)技能和職業(yè)資格的教師構(gòu)成的化學(xué)教學(xué)組織。所謂和諧就是融洽,和諧的本意就是和睦協(xié)調(diào),和諧環(huán)境就是團(tuán)結(jié)協(xié)作的氣氛。和諧環(huán)境的特征就是本環(huán)境中的成員彼此相互尊重相互學(xué)習(xí)相互促進(jìn)共同進(jìn)步?;瘜W(xué)團(tuán)隊(duì)的和諧環(huán)境就是把化學(xué)教育教學(xué)演繹為生動(dòng)活潑的舞臺(tái),團(tuán)隊(duì)成員都有一個(gè)共同的愿景,在團(tuán)結(jié)協(xié)調(diào)的氣氛中酣暢淋漓的工作。團(tuán)隊(duì)的每一位成員都有一致的目標(biāo),就是以責(zé)任心、高水平的教學(xué)相長態(tài)度對(duì)待每一位大學(xué)生、每一門課程和每一堂課。成員個(gè)體的目標(biāo)也反映了團(tuán)隊(duì)的目標(biāo),而團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)不僅如此,同時(shí)還包括促進(jìn)團(tuán)隊(duì)成員成長和進(jìn)步。構(gòu)建一個(gè)化學(xué)團(tuán)隊(duì)的和諧環(huán)境,有利于提升教師特別是青年教師的認(rèn)同感和歸屬感、完善其職業(yè)認(rèn)知、提高其工作積極性和創(chuàng)造性。和諧團(tuán)隊(duì)環(huán)境可以促進(jìn)教師之間知識(shí)的融合、思路的啟迪,可實(shí)現(xiàn)成員之間的優(yōu)勢互補(bǔ)、相互借鑒和共同提高。在一個(gè)和諧的教學(xué)團(tuán)隊(duì)中,圍繞化學(xué)教學(xué)進(jìn)行溝通、交流,容易得到相互支持和尊重,能夠打造一個(gè)中流砥柱的教學(xué)組織。
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)要構(gòu)建成一個(gè)學(xué)習(xí)型組織。團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人都具有一種共同使命、共同價(jià)值觀和共同目標(biāo),既是學(xué)習(xí)者又是助學(xué)者。學(xué)習(xí)型組織的最好體現(xiàn)就是為了完成共同的化學(xué)教學(xué)任務(wù)而開展各種化學(xué)教研活動(dòng),或是示范教學(xué)、嘗試教學(xué)等是團(tuán)隊(duì)成員反思基本業(yè)務(wù)素質(zhì)的良好時(shí)機(jī);或是小型化學(xué)論壇、化學(xué)講座都是團(tuán)隊(duì)成員拓展知識(shí)視野取長補(bǔ)短的平臺(tái);或是板書教學(xué)比賽、實(shí)驗(yàn)教學(xué)比賽都是團(tuán)隊(duì)成員教學(xué)技能學(xué)習(xí)提高的機(jī)會(huì)。團(tuán)隊(duì)成員的成長與發(fā)展離不開教師群體組織的影響和推動(dòng)、離不開成員之間的相互學(xué)習(xí)和借鑒。學(xué)習(xí)型組織是化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)理念的具體體現(xiàn)。
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)要構(gòu)筑成一個(gè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源庫。團(tuán)隊(duì)成員通過開展教學(xué)觀摩、公開教學(xué)、示范教學(xué)等活動(dòng),展開探討、切磋經(jīng)驗(yàn),彼此間進(jìn)行交流和溝通,提升自我認(rèn)識(shí)知識(shí)駕馭知識(shí)的能力、內(nèi)化教學(xué)意識(shí),凝練教學(xué)內(nèi)容、探索教學(xué)規(guī)律,提高教學(xué)技能,創(chuàng)新教學(xué)方法和手段,每一位成員都將逐步成為優(yōu)質(zhì)資源,整個(gè)團(tuán)隊(duì)成為一個(gè)優(yōu)質(zhì)資源群,從而為課堂教學(xué)提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,從整體上提高教學(xué)質(zhì)量和效果。
二、化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的內(nèi)涵
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)內(nèi)涵建設(shè)主要表現(xiàn)在教師隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)成果與學(xué)術(shù)交流等。隊(duì)伍建設(shè)是團(tuán)隊(duì)建設(shè)的核心內(nèi)容,而隊(duì)伍建設(shè)的主體內(nèi)容是培養(yǎng)和造就成熟的青年教師,構(gòu)建一個(gè)梯度合理梯級(jí)過硬的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在教學(xué)與科研實(shí)踐中給青年教師提供更多的發(fā)展機(jī)會(huì),把青年教師鍛造成教壇新秀和科研能手。制度保障是隊(duì)伍建設(shè)的規(guī)范性和常效性的基礎(chǔ),優(yōu)化隊(duì)伍建設(shè)的政策環(huán)境和激勵(lì)機(jī)制。先后以優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)基金為基礎(chǔ),制定了《關(guān)于青年教師培養(yǎng)的若干規(guī)定》、《青年教師指導(dǎo)教師職責(zé)》、《青年教師參加學(xué)術(shù)活動(dòng)的規(guī)定》等規(guī)章制度,把隊(duì)伍建設(shè)中的制度建設(shè)推進(jìn)一步,始終把青年隊(duì)伍的培養(yǎng)作為師資隊(duì)伍建設(shè)中的重點(diǎn),以制度保障教師隊(duì)伍建設(shè)。
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)依據(jù)學(xué)校現(xiàn)行人才政策,實(shí)行引進(jìn)人才和在職培養(yǎng)(國內(nèi)外進(jìn)修)相結(jié)合的辦法,不斷提高教師隊(duì)伍的學(xué)歷層次。加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有人才的培養(yǎng),鼓勵(lì)教師攻讀高學(xué)位或進(jìn)修提高,教學(xué)隊(duì)伍中現(xiàn)有8名教師在南京大學(xué)等國內(nèi)高校在職攻讀博士學(xué)位,2名教輔人員在本校在職攻讀碩士學(xué)位。同時(shí)選送2名青年教師到美國和日本大學(xué)進(jìn)修深造,開闊眼界,中外結(jié)合,提升自己。
重視科研工作是教學(xué)團(tuán)隊(duì)隊(duì)伍建設(shè)的重要方面??蒲信c教學(xué)互動(dòng)是教師學(xué)術(shù)水平不斷提高,教學(xué)不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)??蒲惺切轮R(shí)的源,教學(xué)是新知識(shí)的流,教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)既要開源又要疏流,讓學(xué)生在新知識(shí)的源遠(yuǎn)流長中受到滋潤和熏陶。教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員有幾個(gè)科研方向,諸如有機(jī)復(fù)合無機(jī)納米材料、有機(jī)手性合成技術(shù)、光功能高分子材料、煤化工氣化催化技術(shù)等,鼓勵(lì)教師結(jié)合書本知識(shí)把科研新知識(shí)及時(shí)傳授出來,讓學(xué)生領(lǐng)略科技發(fā)展的魅力,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)奮學(xué)習(xí)。良好的教學(xué)科研互動(dòng),尤其是青年教師在受到學(xué)生的欽佩和愛戴氣氛中增強(qiáng)了自信心和工作動(dòng)力?;瘜W(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)近幾年在科研成果的基礎(chǔ)上陸續(xù)出版了《納米復(fù)合材料》、《光固化技術(shù)理論與實(shí)踐》和《納米科技導(dǎo)論》等學(xué)術(shù)著作5部,團(tuán)隊(duì)成員在提升自己的學(xué)術(shù)水平同時(shí),有力地促進(jìn)了教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的提高。
積極參與或組織國內(nèi)教學(xué)研討活動(dòng)。化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)每年都積極參加全國大學(xué)化學(xué)化工課程論壇,以及由高等教育出版社協(xié)調(diào)各高校主辦的教學(xué)研討會(huì),取長補(bǔ)短,提高自我教學(xué)改革的創(chuàng)新意識(shí)和水平,促進(jìn)教師積極總結(jié)和撰寫教學(xué)思想教學(xué)改革體會(huì)和教學(xué)研究成果。在每年的大學(xué)化學(xué)論壇的教學(xué)文集中,團(tuán)隊(duì)成員都有2-3篇接受出版的教學(xué)研究文章。利用課程論壇,自我加壓宣傳自己,只有不斷地創(chuàng)新教學(xué)鉆研教學(xué)、及時(shí)總結(jié)自己教學(xué)經(jīng)驗(yàn),才能有的放矢介紹和宣傳團(tuán)隊(duì)建設(shè),才能贏得同行們的熱評(píng)和稱贊,才能進(jìn)一步提升建設(shè)團(tuán)隊(duì)的信心。2009年的大學(xué)化學(xué)化工課程論壇在合肥舉辦,利用天時(shí)地利人和的機(jī)遇,組織20多團(tuán)隊(duì)成員參加了全部的會(huì)場教學(xué)交流,其中一人參加主題發(fā)言。認(rèn)識(shí)教學(xué)改革的發(fā)展趨勢和最新成果,體會(huì)他人的教學(xué)特點(diǎn)反思自己的教學(xué)不足,提升自己的教學(xué)能力和教學(xué)質(zhì)量。結(jié)合質(zhì)量工程建設(shè),2008年團(tuán)隊(duì)組織了安徽省高校有機(jī)化學(xué)精品課程建設(shè)研討會(huì),來自全省10余所高校的40多位代表進(jìn)行了課程建設(shè)交流,增加了青年教師的見識(shí),擴(kuò)大了青年教師的視野,提高了青年教師鉆研教學(xué)改革的意識(shí),增進(jìn)了青年教師彼此間的友誼。在教學(xué)改革的交流中,更好地培養(yǎng)青年教師成長。目前化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)安徽省級(jí)重點(diǎn)課程、精品課程等三門、國家級(jí)和安徽省級(jí)十一五規(guī)劃教材各一部。積極撰寫編寫富有自己教學(xué)特點(diǎn)的教學(xué)研究成果的教材,先后出版了《工科化學(xué)》、《普通化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》和《化工安全導(dǎo)論》等教材。
三、化學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)具有的特殊性――實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的一個(gè)重要方面是實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè),這是區(qū)別其他教學(xué)團(tuán)隊(duì)的顯著特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是使學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作和技能,理解化學(xué)理論課程內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力?;瘜W(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)揮集體協(xié)作的優(yōu)越性,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重實(shí)驗(yàn)的綜合性與實(shí)踐性的改革,探索綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新方法新內(nèi)容。
所謂綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué),就是以教師輔導(dǎo)為輔,學(xué)生獨(dú)立操作為主,實(shí)驗(yàn)過程蘊(yùn)含多個(gè)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法、手段的綜合,掌握化學(xué)綜合知識(shí),培養(yǎng)全面思考和解決化學(xué)問題的思維方式,運(yùn)用綜合分析問題、解決問題的方法和手段,達(dá)到培養(yǎng)綜合應(yīng)用化學(xué)化工知識(shí)的能力和素質(zhì)。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神,并為后繼的實(shí)驗(yàn)課程打下良好的基礎(chǔ)。在綜合型實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生完整的實(shí)驗(yàn)方法和科學(xué)研究思維,以培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力,設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課應(yīng)運(yùn)而生。所謂設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué),就是指學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和可選擇題目,自選感興趣的內(nèi)容,用所學(xué)的理論知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能,查閱有關(guān)資料,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)路線,獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是一種充分發(fā)揮學(xué)生的智慧、創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力,對(duì)操作技能訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)成員為了摸索綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的可操作性,反復(fù)實(shí)驗(yàn),將原來單一化合物的合成驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)更新為綜合型的多步合成實(shí)驗(yàn);將原來單一驗(yàn)證性的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)及部分單一的基本操作技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)更新為有關(guān)的綜合性驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的多種可能性加以推敲,篩選最佳實(shí)驗(yàn)路線和方案,對(duì)學(xué)生可能選定的實(shí)驗(yàn)題目及其實(shí)驗(yàn)路線方案,團(tuán)隊(duì)成員必須心中有數(shù),具有現(xiàn)場甄別力和評(píng)判力。綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的篩選和確認(rèn),凝結(jié)了團(tuán)隊(duì)成員的心血和智慧,凝聚了成員對(duì)化學(xué)教育的熱愛和追求,在實(shí)驗(yàn)類型和題目的認(rèn)定過程中,增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)成員的凝聚力,也提升了教師實(shí)驗(yàn)操作水平。
綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是教學(xué)形式的變化,而且是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)在本質(zhì)的體現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)成員在篩選和判定綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)過程中,進(jìn)一步加深對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)在規(guī)律的認(rèn)識(shí),加深對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在本質(zhì)的理解。通過多步化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合,可培養(yǎng)學(xué)生多方位考慮問題的大局意識(shí);通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),可啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí);通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的設(shè)備和儀器的調(diào)試,可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能;通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,可培養(yǎng)學(xué)生思考解決問題解決問題的能力。
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中既注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性和改革創(chuàng)新,也注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的成果集成,先后組織相關(guān)教師編寫了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系列教材,出版了《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》、《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》、《普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》、《無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》等叢書。為發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,確立了叢書編寫的基本原則:因才施教,既滿足教學(xué)基本要求,又為學(xué)有余力者提供能力訓(xùn)練的機(jī)會(huì);既是實(shí)驗(yàn)教材,又作為撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的范本。通過共同努力,從而形成完整的適合我院教學(xué)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)系列叢書。團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)過努力,富集智慧和創(chuàng)新精神的系列化學(xué)實(shí)驗(yàn)叢書表現(xiàn)出應(yīng)有的特色;在保證基本實(shí)驗(yàn)操作得到訓(xùn)練的前題下,編寫了部分趣味性實(shí)驗(yàn),使教材的趣味性增加;教材中各種實(shí)驗(yàn)也盡可能從環(huán)保的角度進(jìn)行選材,將實(shí)驗(yàn)使用的化學(xué)試劑用量減少至最低量,以減少化學(xué)污染物的排放量,體現(xiàn)環(huán)保意識(shí);綜合型實(shí)驗(yàn)有較詳細(xì)的操作步驟,使學(xué)生運(yùn)用綜合基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能和測試方法,培養(yǎng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操的正確性和精準(zhǔn)性。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)要求,提示實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵和參考文獻(xiàn),要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)方案,完成實(shí)驗(yàn)。
結(jié)合綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的改革和探索,化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,目前正在錄制化學(xué)實(shí)驗(yàn)示范教學(xué)片,結(jié)合實(shí)驗(yàn)多媒體教學(xué)資源中心,創(chuàng)建可視化實(shí)驗(yàn)室,把現(xiàn)場教學(xué)和可視化教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,以進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和實(shí)驗(yàn)教學(xué)品位。
為了檢驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果,化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)已連續(xù)舉辦三次大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽,每次參賽學(xué)生有一千多人甚至二千人,競賽在筆試基礎(chǔ)上由抽簽方式?jīng)Q定具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽,不僅提高了大學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,提供了展示大學(xué)生風(fēng)采的平臺(tái),而且檢驗(yàn)了化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽的能力和化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
四、化學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的目標(biāo)所在――教育教學(xué)質(zhì)量提升
教師是人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系中的第一要素。在化學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)中,每一位團(tuán)隊(duì)成員必須努力成為一名合格甚至優(yōu)秀的大學(xué)教師,能夠清楚地認(rèn)識(shí)到如何提高教學(xué)質(zhì)量,及時(shí)總結(jié)提高教學(xué)質(zhì)量的要素。
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)在建設(shè)過程中,倡導(dǎo)化學(xué)教學(xué)要興趣化教與學(xué)。興趣是導(dǎo)師,興趣化講授和興趣化學(xué)習(xí)是教育的一種境界,把教學(xué)過程興趣化,把課堂激情化,把教室活躍化。圍繞書本知識(shí)學(xué)習(xí)這個(gè)中心,適當(dāng)安排優(yōu)秀學(xué)生自學(xué)講課,教師跟進(jìn)補(bǔ)充完善,讓學(xué)生切身體會(huì)教師授課的艱辛,領(lǐng)受教師授課的風(fēng)采。把教與學(xué)演繹為一種高尚的師生共同的游戲活動(dòng)。
倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員是做青年學(xué)生的朋友。做同學(xué)們的朋友,經(jīng)常給同學(xué)們集體或個(gè)別補(bǔ)課,深入同學(xué)之間了解同學(xué)生活、理解同學(xué)的喜怒哀樂,盡可能為同學(xué)們排憂解難,引導(dǎo)學(xué)生健康愉快生活,增進(jìn)師生友誼,做青年學(xué)生的知心朋友。讓學(xué)生在師生彼此理解中學(xué)習(xí),不僅提高學(xué)習(xí)效果,而且能夠?qū)W到如何做人。
倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員博學(xué)多才。大學(xué)教育僅講授書本知識(shí)是不夠的,必須把與書本知識(shí)相關(guān)的知識(shí)融會(huì)貫通在教學(xué)過程中。三聚氰胺奶粉事件人人皆知,在講授有機(jī)化學(xué)的分子結(jié)構(gòu)時(shí),適時(shí)穿插三聚氰胺事件的原理和危害以及防范辦法;在化工安全授課過程中巧妙地引入食品蘇丹紅事件。把書本知識(shí)社會(huì)化,生活現(xiàn)象理論化,社會(huì)現(xiàn)象哲理化。借助青年學(xué)生的好奇心,即活躍課堂授課的氣氛,又增強(qiáng)課堂授課的效果,擴(kuò)大同學(xué)們知識(shí)面。
倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員實(shí)時(shí)傳授傳統(tǒng)文化知識(shí)。大學(xué)教師要不斷豐富和更新文化知識(shí),近幾年中央電視臺(tái)的名家講壇掀起了傳統(tǒng)文化傳播與學(xué)習(xí)的大潮,我們應(yīng)積極從中吸取營養(yǎng),豐富自己傳統(tǒng)文化知識(shí)。在課堂上,把傳統(tǒng)文化與課本知識(shí)有機(jī)結(jié)合,讓同學(xué)們在現(xiàn)代文明與傳統(tǒng)文化交匯中融匯古今,領(lǐng)略古人的智慧,吸納哲人的評(píng)判,欣賞前人的文采,內(nèi)化自己的學(xué)識(shí)。傳統(tǒng)文化的傳播,展現(xiàn)愛國主義的精神,增強(qiáng)民族自豪感,熱愛自己熱愛祖國。
倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員善于禮與德的引導(dǎo)。大學(xué)教育的任務(wù)是提升人的基本素質(zhì),教師應(yīng)準(zhǔn)確地引導(dǎo)青年學(xué)生知書達(dá)禮,把簡單事情做好,引導(dǎo)青年學(xué)生不闖紅燈,不在教室吃食物,按時(shí)上課,每個(gè)同學(xué)做到了,一個(gè)集體就做到了,一個(gè)局部良好的風(fēng)氣就形成了,局部的整合就是整體,就能夠演化出一個(gè)良好的社會(huì)風(fēng)尚。關(guān)心他人就是關(guān)心自己,和諧的集體是自己創(chuàng)造的,在大學(xué)時(shí)代個(gè)人成長借用孔子的話說:毋意、毋已、毋固、毋我。這樣才能提高品質(zhì),才能成為性格健全、品行端正的新時(shí)代大學(xué)生。
提高教育教學(xué)質(zhì)量的根本所在是廣大教師的教育教學(xué)水平?;瘜W(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)努力打造一批教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀的教師,所謂教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀的教師就是被廣大青年學(xué)生普遍接受、認(rèn)可和歡迎的教師;是能夠激發(fā)和引導(dǎo)青年學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教師;是廣大青年學(xué)生的良師益友。
化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)是長期的,每一位成員都在為團(tuán)隊(duì)爭光、都以團(tuán)隊(duì)建設(shè)為榮光。每一位成員都在用人格的力量內(nèi)化自己,昭示學(xué)生,教學(xué)相長。
參考文獻(xiàn):
[1]梅水燕,李利民. 高校教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)策略探討[J]. 理工高教研究,2009,28(2):65.
[作者簡介]樊鵬(1987-),男,河南焦作人,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)高等教育研究所在讀碩士,研究方向?yàn)楦叩冉逃芾?;李忠云?955-),男,湖北孝感人,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)黨委書記,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)楦叩冉逃芾?。(湖北武漢430070)
[中圖分類號(hào)]G647[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1004-3985(2012)11-0021-03
美國加州理工學(xué)院的歷史并不像牛津大學(xué)、哈佛大學(xué)那樣悠久,規(guī)模也不如倫敦大學(xué)、斯坦福大學(xué)那樣龐大,卻在當(dāng)今全球高等教育中處于領(lǐng)先地位。在英國《泰晤士報(bào)高等教育副刊》最新的2011~2012世界大學(xué)排行榜中,美國加州理工學(xué)院榮登榜首。因此,分析美國加州理工學(xué)院的發(fā)展模式及其特色,對(duì)我國研究型大學(xué)的建設(shè)和發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)的借鑒意義。
一、加州理工學(xué)院的辦學(xué)歷史及理念形成
(一)社區(qū)學(xué)校階段
1891年,加州理工學(xué)院成立,前身是色羅珀工藝學(xué)院,由語法學(xué)校、高中、教師訓(xùn)練學(xué)校、商業(yè)學(xué)校、初級(jí)學(xué)校和一個(gè)俱樂部的晚間和暑期課程班六個(gè)部分構(gòu)成。當(dāng)時(shí)的加州理工學(xué)院只是一所社區(qū)學(xué)校,其辦學(xué)目的是為學(xué)校周邊居民提供就業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目和素質(zhì)修養(yǎng)提高等教育活動(dòng)。
(二)技術(shù)學(xué)校階段
1907年,在科學(xué)界因著書立說創(chuàng)立了新天文學(xué)而名聲鵲起的科學(xué)家海耳加入該校校董會(huì),為該校的發(fā)展提供了轉(zhuǎn)機(jī)。受海耳“把學(xué)校建設(shè)成一所高水平的技術(shù)學(xué)?!彼枷氲挠绊?,學(xué)校解散了商業(yè)、師資訓(xùn)練、中小學(xué)課程學(xué)校,只保留理工學(xué)院,并完善理工學(xué)院的發(fā)展,開設(shè)了電機(jī)工程課,開始了該校的轉(zhuǎn)型發(fā)展。
1911年,時(shí)任美國總統(tǒng)羅斯福在該校視察時(shí)說:“我希望看到像色羅珀這樣的學(xué)校培養(yǎng)出來的學(xué)生,每100名學(xué)生中有99名比一般人做得更好;我希望看到能夠開鑿巴拿馬運(yùn)河與在國內(nèi)興建大型水利工程的人;我更希望看到剩下的那第100位學(xué)生受過良好的科學(xué)文化熏陶,成為像你們偉大的天文學(xué)家海勒那樣的人。”①羅斯??偨y(tǒng)的此次講話對(duì)該校的辦學(xué)理念產(chǎn)生了重要影響,學(xué)校開始致力于培養(yǎng)羅斯福所說的那“第100位學(xué)生”。
(三)轉(zhuǎn)型發(fā)展階段
1920年,該校改名為“加州理工學(xué)院”,隨后開始致力于追求最重要的科學(xué)研究,定下了“培養(yǎng)創(chuàng)造型的科學(xué)家或工程師,以應(yīng)教育、管理和工業(yè)發(fā)展之急需”的培養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)院在原有的工程學(xué)科的特色基礎(chǔ)上,發(fā)展建立了數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科來促進(jìn)特色專業(yè)的發(fā)展。隨著學(xué)科發(fā)展,學(xué)校逐漸擴(kuò)充了英語、歷史、經(jīng)濟(jì)學(xué)課程,慢慢形成了該?!靶《钡霓k學(xué)特色。
(四)穩(wěn)健提升階段
加州理工學(xué)院至今仍遵循著“學(xué)科不求過多,范圍不求過寬,嚴(yán)格保證學(xué)生入學(xué)和學(xué)習(xí)質(zhì)量”的辦學(xué)方針。而追求最重要的科學(xué)研究成為加州理工學(xué)院至今不變的目標(biāo)。雖然在發(fā)展過程中,擴(kuò)大規(guī)模是不可避免的,但董事會(huì)堅(jiān)持謹(jǐn)慎而穩(wěn)健的政策,規(guī)定只有達(dá)到與物理系和化學(xué)系同等水平情況下才允許建立新系。加州理工學(xué)院的每一位校長都有向董事會(huì)保證遵守學(xué)校的傳統(tǒng),把學(xué)校辦成一個(gè)小但水平很高的學(xué)校。②20世紀(jì)末,加州理工學(xué)院已躍居美國一流大學(xué)前列。一流大學(xué)的形成是一個(gè)緩慢的發(fā)展過程。因?yàn)榇髮W(xué)都有自身的規(guī)律,大學(xué)的發(fā)展是一個(gè)量化累積的過程。加州理工學(xué)院建立至今也只有一百二十余年的發(fā)展歷史,能夠在短短的一百多年發(fā)展中成為世界一流大學(xué),其辦學(xué)理念、辦學(xué)特色值得我們研究和借鑒。
二、加州理工學(xué)院的辦學(xué)特色
(一)獨(dú)特的“小而精”模式
加州理工學(xué)院從人數(shù)到規(guī)模等方面都體現(xiàn)其“小”的特色。學(xué)院只有50.18公頃土地面積(約等于700余畝,相當(dāng)于我國一個(gè)市級(jí)示范性高中的面積),從1920年的10名研究生、35名本科生發(fā)展到現(xiàn)在的1000余名研究生、900余名本科生的規(guī)模。師生比例大體上保持在1∶3的基礎(chǔ)上。其院系設(shè)置也極為簡單,僅有六大學(xué)系:生物學(xué)、化學(xué)及化學(xué)工程系、工程與應(yīng)用科學(xué)、地質(zhì)學(xué)及行星學(xué)、人類學(xué)和社會(huì)科學(xué)、物理數(shù)學(xué)和天文學(xué)。加州理工學(xué)院保持在校生規(guī)模兩千余名,但學(xué)院的教授和畢業(yè)生中分別有31人32次(鮑林曾兩次獲獎(jiǎng))獲得諾貝爾獎(jiǎng),平均每1000名畢業(yè)學(xué)生中有1個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主,比例為世界大學(xué)之冠。加州理工學(xué)院雖然只有教授、副教授、助理教授共900名,但其有66個(gè)國家科學(xué)院院士、33個(gè)國家工程院院士和80個(gè)國家藝術(shù)科學(xué)院院士,相當(dāng)于現(xiàn)今全體教師的36.7%,這在全美乃至全球都是首屈一指的。著名物理學(xué)家愛因斯坦、費(fèi)曼、密立根、蓋爾曼,著名的天文學(xué)家哈雷、遺傳學(xué)的鼻祖摩爾根、火箭專家馮?卡門都曾執(zhí)教于此。加州理工學(xué)院雖然只有生物學(xué)、化學(xué)及化學(xué)工程系等六大學(xué)系,但是該院研究生課程門門都出類拔萃。正是因?yàn)椤靶《?,加州理工學(xué)院才為這些成績的取得創(chuàng)造了良好的環(huán)境。
(二)獨(dú)特的學(xué)科建設(shè)
1.建立引領(lǐng)時(shí)代前沿的學(xué)科。加州理工學(xué)院從建校以來,就定下了“培養(yǎng)創(chuàng)造型的科學(xué)家或工程師,以應(yīng)教育、管理和工業(yè)發(fā)展之急需”的培養(yǎng)目標(biāo),并結(jié)合學(xué)院自身的優(yōu)勢,進(jìn)行時(shí)代最需要的科學(xué)研究。20世紀(jì)20年代重點(diǎn)發(fā)展天文學(xué)、物理學(xué)和生物遺傳學(xué);在第二次世界大戰(zhàn)的影響下,學(xué)校結(jié)合國際一線前沿,重點(diǎn)發(fā)展國防科學(xué);20世紀(jì)50年代,又致力于空間科學(xué)與技術(shù)方面的研究;20世紀(jì)70年代,開始對(duì)政治學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等社會(huì)科學(xué)進(jìn)行研究。學(xué)校時(shí)刻都能夠及時(shí)地感知和掌握不同的時(shí)展要求和科學(xué)發(fā)展規(guī)律,并能夠及時(shí)作出戰(zhàn)略調(diào)整,從而使該校的發(fā)展緊跟時(shí)展的步伐,始終保持在學(xué)科前沿領(lǐng)域占有一席之地。
2.為優(yōu)勢學(xué)科發(fā)展創(chuàng)立支撐學(xué)科。加州理工學(xué)院為了使優(yōu)勢學(xué)科得到更好的發(fā)展,積極帶動(dòng)一批非優(yōu)勢學(xué)科的發(fā)展。20世紀(jì)初,學(xué)校在轉(zhuǎn)型發(fā)展時(shí),解散了商業(yè)、師資訓(xùn)練、中小學(xué)課程學(xué)校,只保留理工學(xué)院。為了理工學(xué)科的有力發(fā)展,學(xué)院開設(shè)了電機(jī)工程等課程來支撐理工學(xué)科的發(fā)展。20世紀(jì)20年代,學(xué)院在原有的工程學(xué)科的特色基礎(chǔ)上,相繼建立了數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科來促進(jìn)特色學(xué)科專業(yè)的發(fā)展。20世紀(jì)70年代,學(xué)院引進(jìn)了政治學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等國際一流學(xué)者,以社會(huì)科學(xué)來支撐原有理工學(xué)科的發(fā)展。這些非優(yōu)勢學(xué)科不僅得到了自身的發(fā)展,而且對(duì)優(yōu)勢學(xué)科的發(fā)展起到了有力的支撐作用。這樣一舉兩得的學(xué)科建立,為該校成為世界一流大學(xué)作出了重要的貢獻(xiàn)。
3.注重不同學(xué)科間的滲透。加州理工學(xué)院認(rèn)為科學(xué)研究應(yīng)該打破并超越舊的學(xué)科界限,于是特別注重不同學(xué)科間的滲透與交流,追求自身有優(yōu)勢、時(shí)代最需要的科學(xué)研究?;瘜W(xué)家諾耶斯提倡開設(shè)生物課,并致力于生物化學(xué)的研究;化學(xué)家鮑林基于量子理論創(chuàng)造了化學(xué)鍵理論;遺傳學(xué)家摩爾根鼓勵(lì)研究者同那些所學(xué)專業(yè)與自己不同的生物學(xué)家協(xié)作攻關(guān),產(chǎn)生了遺傳學(xué)學(xué)科。不僅如此,學(xué)院還在原有理工專業(yè)的基礎(chǔ)上,增設(shè)了社會(huì)科學(xué)方面的研究生項(xiàng)目。20世紀(jì)六七十年代,學(xué)院引進(jìn)的幾位從事跨學(xué)科基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究的經(jīng)濟(jì)學(xué)家與政治學(xué)家鼓勵(lì)學(xué)生將天賦用于經(jīng)濟(jì)學(xué)與政治學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展,并把這些學(xué)科的原理與物理學(xué)、公共政策等諸多學(xué)科結(jié)合起來,形成了更加鮮明的研究特色。③
(三)獨(dú)特的培養(yǎng)模式
1.注重學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí)。加州理工學(xué)院認(rèn)為本科教學(xué)課程是為學(xué)生提供較淵博的知識(shí)面,從而使學(xué)生適應(yīng)不同工作的需要。因此,所有專業(yè)的本科生入學(xué)后都會(huì)進(jìn)行一到兩年的通識(shí)教育。入學(xué)后,除了本專業(yè)的課程學(xué)習(xí)之外,還需學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)和人文社科方面的基礎(chǔ)課程。例如,理工專業(yè)的學(xué)生在畢業(yè)時(shí)要求修夠108個(gè)學(xué)分的文科課程。這些基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),為學(xué)生專業(yè)知識(shí)的拓寬打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.重視本科生參與科研工作。加州理工學(xué)院不僅注重學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí),還特別注重培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,鼓勵(lì)本科生積極參與高水平的科研項(xiàng)目。學(xué)院實(shí)施的“暑期本科生研究獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目”為本科生提供了參與科研的機(jī)會(huì)。本科生可以向?qū)W校進(jìn)行項(xiàng)目申請(qǐng),并獲得一定的資金支持。項(xiàng)目結(jié)束后,學(xué)生需提交書面報(bào)告,總結(jié)在項(xiàng)目中的研究方法、最終效果等。加州理工學(xué)院的本科生都能夠積極地參加這種項(xiàng)目,有些還能將自己的科研匯報(bào)發(fā)表到一定的學(xué)術(shù)期刊上。這種項(xiàng)目建設(shè)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)和研究的過程中得到了鍛煉,提高了學(xué)生的科研能力。
(四)獨(dú)特的資源建設(shè)
1.一流教師的引進(jìn)。要想發(fā)展成一流的大學(xué),就必須要擁有一批一流的教師。加州理工學(xué)院從20世紀(jì)20年代開始,始終擁有著一批國際化的科學(xué)家,這也是學(xué)院走向國際一流的一個(gè)不能或缺的因素。從海耳、鮑林、諾耶斯、密里根的到來,帶動(dòng)了學(xué)院天文、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展;到地震學(xué)家古騰伯格斯的到來,使世界地震研究中心逐步轉(zhuǎn)移到加州理工學(xué)院;再到美國航空技術(shù)的先驅(qū)馮卡門的加入,加州理工又帶動(dòng)了美國航天事業(yè)的發(fā)展……一位位一流大師帶來的不僅僅是科學(xué)技術(shù)、一門學(xué)科的建立,更帶來了一種思維,潛移默化地影響了一批又一批他們周圍的老師和學(xué)生。正是有了這些國際一流科學(xué)家的加入,學(xué)院才得以培養(yǎng)了一流的科學(xué)家與工程師。
2.一流實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。在加州理工學(xué)院,科學(xué)是其永不改變的主題。創(chuàng)建至今,學(xué)院擁有了一批世界頂尖的實(shí)驗(yàn)室和研究所,三十多個(gè)實(shí)驗(yàn)室、研究所都有一流的設(shè)備和科研力量。學(xué)院的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和宇航研究中心是該領(lǐng)域的世界研究中心;著名的實(shí)驗(yàn)室還有古根海姆實(shí)驗(yàn)室、物理研究中心等。許多著名科學(xué)家都在這里完成了世界矚目的成就。如在世界上最大的天文望遠(yuǎn)鏡――蓋克望遠(yuǎn)鏡的幫助下,天文學(xué)家施密特發(fā)現(xiàn)了類星體、學(xué)院科學(xué)家繪制了天文圖。
三、加州理工學(xué)院辦學(xué)理念、特色對(duì)我國研究型大學(xué)發(fā)展的啟示
加州理工學(xué)院能夠榮登世界大學(xué)排名的榜首,是與時(shí)俱進(jìn)、調(diào)整自身發(fā)展與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的結(jié)果。它確立了自己“小而精”的辦學(xué)特色和以科學(xué)為主題的辦學(xué)理念,使其在當(dāng)代知識(shí)經(jīng)濟(jì)的競爭中首屈一指。研究其發(fā)展,旨在為我國研究型大學(xué)的發(fā)展提供參考及啟示。
(一)準(zhǔn)確定位――規(guī)模與質(zhì)量的把握
建設(shè)世界一流的研究型大學(xué),重在質(zhì)量的提升,并非規(guī)模的擴(kuò)大??偫碓鴱?qiáng)調(diào)過:“高校辦得好壞,不在規(guī)模大小,關(guān)鍵是辦出特色,形成自己的辦學(xué)理念和風(fēng)格?!雹軐W(xué)校規(guī)模的大小與質(zhì)量不一定能夠形成正比,就像加州理工學(xué)院的建設(shè),其規(guī)模并不大,卻能夠成為世界一流的研究型大學(xué)。目前,我國高校不斷地?cái)U(kuò)張校園占地面積、擴(kuò)大招生人數(shù)、求大求全的發(fā)展。廣闊的校園面積,減少了師生之間的交流溝通;壯大的學(xué)生規(guī)模,降低了生源的質(zhì)量;求大求全的發(fā)展模式,影響了特色學(xué)科的發(fā)展。再加上隨著人口生育高峰的逐漸逝去,每年高考人數(shù)也將會(huì)緩慢逐年遞減。這樣一味地?cái)U(kuò)大學(xué)校規(guī)模,不利于一流大學(xué)建設(shè)。作為建設(shè)研究型大學(xué)的高校,不應(yīng)把重點(diǎn)放在規(guī)模的擴(kuò)張上,而應(yīng)在與時(shí)俱進(jìn)地對(duì)學(xué)校規(guī)模進(jìn)行合理把握的基礎(chǔ)上,發(fā)展學(xué)校特色、提升教育質(zhì)量,為一流研究型大學(xué)的建設(shè)創(chuàng)造良好的科研、育人環(huán)境。
(二)汲取精華――學(xué)校特色的確定
加州理工學(xué)院的辦學(xué)特色告訴我們,一流大學(xué)的建設(shè)不在于規(guī)模的大小,更不在于學(xué)科門類的多寡,關(guān)鍵在于要有自己的特色,并保持自己的特色發(fā)展。特色是一個(gè)事物或一種事物顯著區(qū)別于其他事物的風(fēng)格、形式,是由事物賴以產(chǎn)生和發(fā)展的特定的具體的環(huán)境因素所決定的,是其所屬事物獨(dú)有的。大學(xué)辦學(xué)特色應(yīng)該理解為:大學(xué)在培養(yǎng)人才的活動(dòng)中所表現(xiàn)出來的比較穩(wěn)定的發(fā)展方式和被社會(huì)公認(rèn)的獨(dú)特辦學(xué)氣度、作風(fēng)和辦學(xué)特征的集合。⑤牛津大學(xué)副校長科林?盧卡斯在“21世紀(jì)高等教育――大學(xué)校長論壇”上說:“面對(duì)日益多變的社會(huì)現(xiàn)實(shí),一些大學(xué)變得越來越相似,這種狀況令人擔(dān)憂。”⑥在高等教育競爭日益加劇的今天,高水平研究型大學(xué)必須保證人無我有、人有我精、人精我特的理念,才能使大學(xué)發(fā)展立于不敗之地。加州理工學(xué)院在發(fā)展初期就確定了自身的特色和發(fā)展方向,這為其成為一流的研究型大學(xué)創(chuàng)造了必要條件。因此,我國研究型大學(xué)的建設(shè)應(yīng)該找準(zhǔn)定位,把學(xué)校的特色學(xué)科做大做強(qiáng)。
(三)出類拔萃――優(yōu)勢學(xué)科的發(fā)展
一流研究型大學(xué)的學(xué)科不會(huì)都是一流的,但是一流的研究型大學(xué)必須有一流學(xué)科。一所高校要在國內(nèi)或國際成為一流,最重要的是要在一、兩個(gè)學(xué)科領(lǐng)域首先突破,真正達(dá)到國內(nèi)或國際一流,并帶動(dòng)其他學(xué)科整體上水平。從大學(xué)學(xué)科的構(gòu)建框架來看,它的體系一般由主題學(xué)科、主干學(xué)科、支撐學(xué)科、特色學(xué)科幾個(gè)部分組成。主體學(xué)科是大學(xué)的基本要求。主干學(xué)科一般體現(xiàn)了大學(xué)的優(yōu)勢和特色,并且影響著大學(xué)的發(fā)展。支撐學(xué)科為學(xué)校的主體學(xué)科、主干學(xué)科、特色學(xué)科提供支持。從此可以看出,優(yōu)勢特色學(xué)科的建設(shè)在當(dāng)今高等教育的發(fā)展中有著舉足輕重的作用。加州理工學(xué)院不僅擁有自己結(jié)合時(shí)展的優(yōu)勢學(xué)科,而且圍繞優(yōu)勢特色學(xué)科的發(fā)展,建設(shè)了一批服務(wù)于優(yōu)勢特色學(xué)科的支撐學(xué)科。我國高水平研究型大學(xué)建設(shè)中,應(yīng)有自己的特色優(yōu)勢學(xué)科。在研究型大學(xué)中,特色學(xué)科不求多,但求有優(yōu)勢、特色明顯。同時(shí)還要突出重點(diǎn),依托優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)建品牌專業(yè)。當(dāng)然,在建立特色優(yōu)勢學(xué)科發(fā)展的同時(shí),也應(yīng)像加州理工帶動(dòng)一批支撐學(xué)科的發(fā)展,這將有力地促進(jìn)一流研究型大學(xué)的建立。
(四)和諧互融――交叉學(xué)科的融合
學(xué)科建設(shè)是建設(shè)研究型大學(xué)的基礎(chǔ)性工程。研究型大學(xué)的學(xué)科建設(shè)在突出優(yōu)勢學(xué)科的基礎(chǔ)上還應(yīng)注重各學(xué)科的交融與和諧發(fā)展,這樣可以打破專業(yè)的界限進(jìn)行科研立項(xiàng),以培養(yǎng)出具有高素質(zhì)綜合性的人才。加州理工學(xué)院通過學(xué)科間的相互融合,創(chuàng)新了互融學(xué)科的發(fā)展。多學(xué)科交叉是當(dāng)代科技發(fā)展的一個(gè)顯著特征和主要驅(qū)動(dòng)力,在解決國家重大科技需求和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展關(guān)鍵問題中顯示了巨大的生命力和有效性。高校具有學(xué)科門類齊全、科技人才集聚的比較優(yōu)勢,是開展多學(xué)科交叉研究,承擔(dān)多學(xué)科交叉項(xiàng)目的一支重要力量。⑦在如今的社會(huì),“創(chuàng)新”已成為發(fā)展的主旋律,而學(xué)科之間的交叉與融合有利于創(chuàng)新的產(chǎn)生。目前,我國研究型大學(xué)已經(jīng)擁有比較齊全的學(xué)科門類和強(qiáng)大的科技人才團(tuán)隊(duì),在此背景和基礎(chǔ)上,通過交叉學(xué)科的和諧互融,不僅能提高高??蒲懈偁幜Γ矊⒋蟠蟠龠M(jìn)我國創(chuàng)新型國家的建設(shè)。
(五)拔尖創(chuàng)新――精英人才的培養(yǎng)
所謂拔尖創(chuàng)新人才,是指具有高尚品德、博專知識(shí)、創(chuàng)新能力,具有明確的目標(biāo)選擇、長期的優(yōu)勢積累和突出的創(chuàng)新業(yè)績,被社會(huì)承認(rèn)的在學(xué)術(shù)、技術(shù)、企業(yè)和管理等方面具有國際競爭力的創(chuàng)新精英人才。⑧研究型大學(xué)的建設(shè)要想取得最終的成果,不僅需要優(yōu)質(zhì)的教師、特色的學(xué)科、豐碩的科研成果,還需要培養(yǎng)一流的拔尖創(chuàng)新人才。加州理工學(xué)院始終遵循“培養(yǎng)創(chuàng)造型的科學(xué)家或工程師,以應(yīng)教育、管理和工業(yè)發(fā)展之急需”的人才培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)了一批批優(yōu)秀頂尖的科學(xué)家、工程師等。因此培養(yǎng)一批拔尖創(chuàng)新人才是我國研究型大學(xué)建設(shè)的首要任務(wù),拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)也是體現(xiàn)研究型大學(xué)教育的直接成果。當(dāng)今的國際競爭,歸根到底是人才的競爭。因此,研究型大學(xué)建設(shè)要結(jié)合自身特色,在一批一流教師的帶領(lǐng)下,通過科研、重大工程項(xiàng)目等培養(yǎng)一批拔尖創(chuàng)新人才就顯得尤為重要。
總之,研究型大學(xué)的建設(shè)既是時(shí)代的需要,也是國家的需要,更是高校自身發(fā)展的需要。高水平研究型大學(xué)建設(shè)只有在堅(jiān)持自我辦學(xué)特色、發(fā)展特色優(yōu)勢學(xué)科、進(jìn)行學(xué)科間的交叉互融、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才等方面進(jìn)行身體力行的改革,才能早日建成一流的研究型大學(xué)。
[注釋]
①藍(lán)勁松.小而精的學(xué)府何以也成功――對(duì)加州理工學(xué)院崛起的分析[J].復(fù)旦教育論壇,2003(1):67.
②李敏.小而精:加州理工學(xué)院的定位與特色發(fā)展分析[J].比較教育研究,2005(4):41.
③徐敦楷.高水平特色型高校構(gòu)建研究型大學(xué)的戰(zhàn)略思考[J].中國高等教育,2010(Z1):29.
④.百年大計(jì)教育為本.[EB/OL].news.省略/newscenter/2009-01/04/content_10601461_1.htm,2009-01-04/2012-01-05.
⑤論我國大學(xué)辦學(xué)特色領(lǐng)域的擴(kuò)展[J].教育與職業(yè),2008(21):20.
⑥蔡克勇.21世紀(jì)中國教育向何處去[M].長春:吉林人民出版社,1999:279.
⑦管曉霞.我國高校多學(xué)科交叉項(xiàng)目組織與管理方法研究[DB/OL].省略/grid2008/detail.aspxfilename=1011110138.nh&dbname=CDFDLAST 2011,2011-05-01.
⑧周其鳳,王戰(zhàn)軍,翟亞軍,等.研究型大學(xué)與高等教育強(qiáng)國[M].北京:科學(xué)出版社,2009:85.
[參考文獻(xiàn)]
[1]李敏,周朝成.精英教育:加州理工學(xué)院的文化性格分析[J].高等工程教育研究,2006(4).
[2]張廷朝.加州理工學(xué)院:精英教育的典范[J].教育與職業(yè),2010(28).
[3]張典兵.我國大學(xué)辦學(xué)特色研究的進(jìn)展分析[J].教育與教學(xué)研究,2011(12).
[4]朱清時(shí).用一流的眼光緊盯機(jī)制和內(nèi)涵發(fā)展[J].中國高等教育,2003(12).
1.1化學(xué)知識(shí)和價(jià)值觀點(diǎn)
化學(xué)學(xué)科知識(shí)與化學(xué)學(xué)科文化之間具有密切的聯(lián)系。一方面,化學(xué)學(xué)科知識(shí)的發(fā)展是化學(xué)學(xué)科文化產(chǎn)生的基礎(chǔ)和存在的依據(jù),并豐富了化學(xué)學(xué)科文化。如人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),經(jīng)歷了道爾頓實(shí)心模型、湯姆遜糕棗模型、盧瑟福行星模型、玻爾模型和量子力學(xué)模型等,在其發(fā)展過程中不但發(fā)展了原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)和理論,其“依據(jù)事實(shí)-提出假設(shè)-抽象建模-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的研究思想和方法也豐富了化學(xué)學(xué)科文化;人類對(duì)酸堿的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了樸素酸堿概念、酸堿電離理論、酸堿溶劑理論、酸堿質(zhì)子理論、酸堿電子理論和軟硬酸堿理論等發(fā)展過程,豐富了“堅(jiān)韌不拔、不斷求索”的化學(xué)學(xué)科精神。另一方面,化學(xué)學(xué)科文化是維系學(xué)科學(xué)術(shù)共同體的基石,也是化學(xué)學(xué)科知識(shí)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。學(xué)科共同體成員堅(jiān)信化學(xué)學(xué)科是造福人類的,追求人與自然、社會(huì)和諧發(fā)展的價(jià)值取向,遵循化學(xué)學(xué)科研究的行為規(guī)范,以偉大的化學(xué)家為榜樣,不斷探索化學(xué)科學(xué)的真諦,使化學(xué)學(xué)科知識(shí)得以豐富和發(fā)展。如新元素的發(fā)現(xiàn)、稀有氣體化合物的合成等,正是化學(xué)科學(xué)方法得以科學(xué)應(yīng)用所取得的成果。從哲學(xué)意義上說,學(xué)科價(jià)值是指學(xué)科對(duì)人類的有用性。這種學(xué)科的有用性包括了理論與實(shí)踐上的有用性,個(gè)體與社會(huì)層面上的有用性等等,不同的學(xué)科有用性反映了不同的學(xué)科價(jià)值,形成學(xué)科之間區(qū)別的重要標(biāo)志?;瘜W(xué)是理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合、基礎(chǔ)和創(chuàng)新并重的學(xué)科?;瘜W(xué)學(xué)科的價(jià)值主要體現(xiàn)的兩個(gè)方面,一是通過揭示客觀事物的變化運(yùn)動(dòng)規(guī)律而得到價(jià)值體現(xiàn),二是通過創(chuàng)造和識(shí)別能服務(wù)于人類社會(huì)發(fā)展的新物質(zhì)而得到價(jià)值體現(xiàn)的。
1.2思維方法和語言系統(tǒng)
學(xué)科方法實(shí)際上是學(xué)科內(nèi)開展科學(xué)研究的基本方式與途徑,不同的學(xué)科往往以不同的方法論指導(dǎo)學(xué)科內(nèi)開展科學(xué)研究,形成了不同學(xué)科之間思維方式的差異。學(xué)科方法(也可以說成是學(xué)科共同體成員的思維方式)是學(xué)科文化的內(nèi)核,是學(xué)科共同體所有成員特有的研究和思維方式?;瘜W(xué)學(xué)科研究方法主要有觀察法、科學(xué)實(shí)驗(yàn)法、歸納法、數(shù)學(xué)方法、假說與模型等等?;瘜W(xué)學(xué)科共同體成員習(xí)慣于根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí),進(jìn)行歸納概括、抽象推理的思維,習(xí)慣于從實(shí)物粒子的微觀結(jié)構(gòu)視角揭示物質(zhì)變化本質(zhì)的思維;習(xí)慣于關(guān)注環(huán)境因素對(duì)體系狀態(tài)和性質(zhì)影響的思維;習(xí)慣于提出假設(shè)、建構(gòu)模型、實(shí)驗(yàn)論證的思維。化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)學(xué)科方法中具有特殊的地位?;瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為主要研究方法的基礎(chǔ)科學(xué),即使是計(jì)算化學(xué)迅速發(fā)展的今天,化學(xué)實(shí)驗(yàn)依然是檢驗(yàn)化學(xué)原理和計(jì)算結(jié)構(gòu)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。正如化學(xué)教育家傅鷹先生所說,只有實(shí)驗(yàn)才是化學(xué)的最高法庭。語言是文化的產(chǎn)物、載體和現(xiàn)象,是思維的物質(zhì)外殼與呈現(xiàn)形式,是學(xué)科文化的窗口。每一學(xué)科獨(dú)特的思維方式?jīng)Q定了其獨(dú)特的語言方式或言語體系,學(xué)科共同體成員用這些專業(yè)言語體系進(jìn)行學(xué)術(shù)上、思想上和情感上的交流,傳遞建立在學(xué)科知識(shí)和信仰體系之上的宇宙觀、人生觀和知識(shí)觀?;瘜W(xué)學(xué)科在發(fā)展過程中形成和豐富了自身學(xué)科語言?;瘜W(xué)語言主要包括文字語言、符號(hào)語言和圖表語言等。普適、通用和簡捷的化學(xué)語言,能將眾多的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成、變化和性質(zhì)等化學(xué)事實(shí)表達(dá)出來(如化學(xué)符號(hào)CO,表達(dá)了一氧化碳分子的組成、共價(jià)鍵成鍵情況、孤對(duì)電子數(shù)目等信息)?;瘜W(xué)學(xué)科共同體成員用化學(xué)語言表示物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能及其變化規(guī)律,化學(xué)語言是化學(xué)學(xué)科共同體成員進(jìn)行化學(xué)思維、學(xué)術(shù)和思想交流不可缺少的工具和中介。
1.3化學(xué)研究和教學(xué)行為習(xí)慣
學(xué)科研究和學(xué)科教學(xué)是學(xué)科最主要的學(xué)術(shù)活動(dòng)形式,學(xué)科研究習(xí)慣和學(xué)科教學(xué)行為不但是學(xué)科文化的重要要素,更是學(xué)科文化傳承和發(fā)展的基本保障。學(xué)科共同體成員的學(xué)科教學(xué)與研究習(xí)慣具有一致性,正是這種一致性保證了學(xué)科及其學(xué)科文化的延續(xù)和發(fā)展。學(xué)科共同體成員在長期的學(xué)術(shù)研究和教學(xué)過程中,學(xué)科知識(shí)和觀點(diǎn)逐漸內(nèi)化成學(xué)科成員的學(xué)識(shí)和信仰,逐漸改變著個(gè)人的人生觀和價(jià)值觀。伴隨著學(xué)科知識(shí)的獲取和傳授,學(xué)科文化就在不知不覺中深深地影響著所有學(xué)科共同體成員的思想、規(guī)范、行為和習(xí)慣等,并成為他們參加社會(huì)生活的重要經(jīng)驗(yàn)和手段?;瘜W(xué)教學(xué)是由教師的教和學(xué)生的學(xué)所組成的雙邊活動(dòng)。在教師有目的、有計(jì)劃、有組織的指導(dǎo)下,學(xué)生掌握系統(tǒng)的化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展能力,形成一定的學(xué)科素養(yǎng)和社會(huì)所期望的道德品質(zhì)?;瘜W(xué)教學(xué)行為體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科前輩們進(jìn)行研究和教學(xué)的行為習(xí)慣,化學(xué)教學(xué)行為能夠內(nèi)化為學(xué)生的行為習(xí)慣。化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和價(jià)值觀點(diǎn)一定程度上決定著化學(xué)研究和教學(xué)行為習(xí)慣?;瘜W(xué)服務(wù)于人類社會(huì)發(fā)展的價(jià)值取向,促使化學(xué)研究和教學(xué)關(guān)注化學(xué)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用;化學(xué)研究著力解決生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的問題,化學(xué)教學(xué)關(guān)注對(duì)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng);化學(xué)揭示客觀事物本質(zhì)及其規(guī)律的價(jià)值取向,要求化學(xué)研究應(yīng)具有懷疑的、思辨的品質(zhì),促使化學(xué)教學(xué)教真實(shí)的化學(xué)、有用的化學(xué),重視實(shí)驗(yàn)探究在化學(xué)研究和教學(xué)中的作用;而“化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué)”這一學(xué)科特點(diǎn)也同樣決定了化學(xué)研究必須以實(shí)驗(yàn)為主要研究手段,化學(xué)教學(xué)也應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主要方式的探究學(xué)習(xí)。
2化學(xué)學(xué)科文化的育人功能
教育既是一個(gè)知識(shí)傳授的過程,又是一個(gè)文化育人的過程。這就表明學(xué)科教育存在兩個(gè)維度,一是知識(shí)維度,即以知識(shí)為中心,追求知識(shí)的系統(tǒng)性、理論體系的完備性,把對(duì)事物的認(rèn)識(shí)作為主要目的的教育。二是文化維度,即以文化為中心,在知識(shí)教育基礎(chǔ)上關(guān)注文化,使學(xué)科教育成為關(guān)注學(xué)生如何適應(yīng)社會(huì)并成為全面發(fā)展的人的教育。學(xué)科文化是教育最主要的文化資源、最基本的教育內(nèi)容。從文化視角研究和探索學(xué)科教育思想、方法,可以豐富、發(fā)展和完善當(dāng)前的教育理論,有助于開闊教學(xué)的視野,優(yōu)化師生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。今天的化學(xué)教育已經(jīng)不單純是化學(xué)知識(shí)的教育,通過化學(xué)課程的實(shí)施,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文精神是化學(xué)教育的最終目標(biāo)。作為中學(xué)課程結(jié)構(gòu)中科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)科目的化學(xué),既是一種科學(xué)知識(shí)體系,又是一個(gè)教育科目。這就決定了化學(xué)學(xué)科的知識(shí)體系,既必須符合科學(xué)知識(shí)本身的規(guī)律,又要符合學(xué)生的學(xué)習(xí)與認(rèn)知規(guī)律,符合學(xué)校的教學(xué)規(guī)律?!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》明確要求,要在人類文化背景下構(gòu)建化學(xué)課程體系,理解化學(xué)課程的人文內(nèi)涵,發(fā)揮化學(xué)課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生人文精神的重要作用;要在化學(xué)課程實(shí)施中,結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢,引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的世界觀;要從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會(huì)生活實(shí)際出發(fā),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系,關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問題,培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)和決策能力;要通過化學(xué)課程的實(shí)施,讓學(xué)生養(yǎng)成務(wù)實(shí)求真、勇于創(chuàng)新、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。因此,化學(xué)學(xué)科文化的育人功能是指化學(xué)學(xué)科文化主體、學(xué)科文化場域,以及包括知識(shí)理論體系、學(xué)科價(jià)值體系等在內(nèi)的學(xué)科文化核心要素,對(duì)學(xué)生理想人格的塑造、價(jià)值觀念的形成、思維方式與行為習(xí)慣的養(yǎng)成等方面施加影響的能力[5~7]?;瘜W(xué)學(xué)科文化中的價(jià)值取向、思維方式、行為規(guī)范、語言系統(tǒng)等都是豐富的教育資源,對(duì)于學(xué)生的成長和發(fā)展具有重要的定向和規(guī)范作用。在中學(xué)化學(xué)課程實(shí)施中,在重視化學(xué)學(xué)科知識(shí)的教育意義的同時(shí),關(guān)注化學(xué)學(xué)科知識(shí)背后潛藏的文化背景和價(jià)值體系的教育意義,既能引導(dǎo)學(xué)生思維和行為方式的養(yǎng)成,又能培養(yǎng)他們形成認(rèn)識(shí)世界的科學(xué)態(tài)度與高尚理想人格,從而提高綜合素質(zhì)。
2.1運(yùn)用化學(xué)學(xué)科文化,塑造學(xué)生的理想人格
人格是人的內(nèi)在品質(zhì)結(jié)構(gòu)與外部行為方式的一種相對(duì)穩(wěn)定的個(gè)性綜合特征。人格既是個(gè)人所獨(dú)有的特質(zhì),又是個(gè)人經(jīng)社會(huì)化所獲得的整體,具有鮮明的時(shí)代特征。當(dāng)代學(xué)生的理想人格應(yīng)該包括“有理想、有信念,具有與時(shí)俱進(jìn)的人生觀和價(jià)值觀;既具有良好的自我意識(shí)和獨(dú)立能力,又具有良好的團(tuán)隊(duì)精神和和諧的人際關(guān)系;能積極參與社會(huì)實(shí)踐,勇于開拓創(chuàng)新,具有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感”等。學(xué)生人格的塑造事關(guān)社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,基礎(chǔ)教育承載著幫助學(xué)生建構(gòu)既適應(yīng)時(shí)代的需求又不失學(xué)生個(gè)性特色的理想人格的任務(wù)。徐光憲先生曾經(jīng)說“化學(xué)是一門承上啟下的中心學(xué)科”。他認(rèn)為科學(xué)可按照它的研究對(duì)象由簡單到復(fù)雜的程度分為上游、中游和下游。數(shù)學(xué)、物理學(xué)是上游,化學(xué)是中游,生命、材料、環(huán)境、能源等朝陽科學(xué)是下游?;瘜W(xué)是中心科學(xué),是從上游到下游的必經(jīng)之地。盡管今天的化學(xué)看上去沒有那些學(xué)科炫耀和光彩,卻始終默默地發(fā)揮著本學(xué)科必不可少的作用?;瘜W(xué)學(xué)科發(fā)展的終極目標(biāo)是促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展。從生產(chǎn)生活實(shí)踐中孕育產(chǎn)生的化學(xué)科學(xué),從誕生之日起就深深打上了服務(wù)于人類社會(huì)的烙印,化學(xué)學(xué)科共同體成員在化學(xué)學(xué)科中所進(jìn)行的研究都是以服務(wù)于人類社會(huì)為終極目標(biāo)的。化學(xué)學(xué)科不僅與人類的衣、食、住、行等方面密切相關(guān),而且通過與相關(guān)學(xué)科的滲透、交叉與融合而產(chǎn)生了眾多新興的應(yīng)用性更強(qiáng)的學(xué)科和研究領(lǐng)域,其成果應(yīng)用極大地推動(dòng)了人類社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展,并造福了人類?;瘜W(xué)學(xué)科服務(wù)于社會(huì)發(fā)展的價(jià)值取向能夠有效地塑造學(xué)生報(bào)效社會(huì)的價(jià)值觀,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。在化學(xué)科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中,許多化學(xué)家為化學(xué)科學(xué)的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn),他們?yōu)榭茖W(xué)而獻(xiàn)身的事跡是化學(xué)學(xué)科價(jià)值的核心內(nèi)容?;瘜W(xué)家們的事跡是我們進(jìn)行學(xué)科文化教育,塑造學(xué)生理想人格的重要資源,門捷列夫?qū)υ刂芷诒淼木幹?、居里夫婦對(duì)放射元素鐳的發(fā)現(xiàn)、候德榜制堿工藝的發(fā)明,無一不閃爍著為科學(xué)進(jìn)步和為社會(huì)發(fā)展堅(jiān)持信仰、勇于創(chuàng)新、不懈追求的人格力量。而化學(xué)學(xué)科所取得的每一進(jìn)步,都體現(xiàn)著“在爭論中堅(jiān)持追求、在合作中取得創(chuàng)新、在堅(jiān)守中獲得成功”的特點(diǎn),更能對(duì)學(xué)生進(jìn)行理想人格的塑造。
2.2運(yùn)用化學(xué)學(xué)科文化,培養(yǎng)學(xué)生的思維方法
不同的學(xué)科中有著各自公認(rèn)的觀察問題、分析問題和解決問題的方式及衡量標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí),在耳濡目染中習(xí)得了該學(xué)科文化定的感知、思維和行為模式,即學(xué)會(huì)了本學(xué)科特有的觀察問題、分析問題和解決問題的方式,形成了該學(xué)科特定的專業(yè)習(xí)性。學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)中形成的學(xué)科習(xí)性不僅限于專業(yè)領(lǐng)域之內(nèi)觀察問題與分析問題的方式,也會(huì)(自覺或不自覺地)影響到學(xué)生觀察社會(huì)和世界的方式?;瘜W(xué)科學(xué)形成和發(fā)展過程中經(jīng)常運(yùn)用的、具有化學(xué)學(xué)科特征的化學(xué)科學(xué)研究方法是很好的培養(yǎng)學(xué)生思維方式的素材?;瘜W(xué)在研究客觀事物及其變化、創(chuàng)造和識(shí)別物質(zhì)的過程中,運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、分析比較、假說、建模、概括、歸納和抽象演繹等科學(xué)方法,推動(dòng)了化學(xué)科學(xué)的發(fā)展。例如,化學(xué)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)所經(jīng)歷的“歸納事實(shí)提出假設(shè)建構(gòu)模型發(fā)現(xiàn)新的事實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證……”的發(fā)展模式,化學(xué)原理和理論發(fā)現(xiàn)(如酸堿理論的發(fā)展)經(jīng)歷的“歸納實(shí)驗(yàn)事實(shí)提出理論假設(shè)實(shí)踐檢驗(yàn)……”的發(fā)展歷程,都是化學(xué)教育的重要內(nèi)容。這一整套科學(xué)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練過程,使得學(xué)生在掌握學(xué)科知識(shí)的同時(shí),不斷內(nèi)化形成看待問題的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫹治瞿芰退急娴膶?shí)證精神。因此,在化學(xué)學(xué)習(xí)中形成和發(fā)展的科學(xué)思維方法,不僅有利于化學(xué)學(xué)習(xí),而且更能夠?yàn)閷W(xué)生的終身發(fā)展服務(wù)。